在全球半导体产业面临物理极限挑战的背景下,中国科学家另辟蹊径开辟出柔性电子新赛道。
复旦大学纤维电子材料与器件研究院的最新研究表明,通过在弹性高分子材料上设计多层旋叠架构,成功实现了每厘米纤维集成上千个功能元件的技术突破。
这一创新从根本上改变了传统集成电路的刚性基底限制。
技术攻关团队负责人介绍,纤维电子器件研发面临三大世界性难题:高分子材料表面能低导致的加工困难、纤维曲率引发的结构应力集中、三维空间内的信号传输失真。
研究团队通过开发新型光刻工艺、优化材料界面工程、创新电路拓扑设计等系统性方案,最终建立起"从材料到器件"的完整技术链条。
实验证明,该纤维芯片在保持与商业芯片相当运算能力的同时,可承受200%拉伸应变和超过10万次弯折循环。
这项突破性技术的应用前景广阔。
在医疗健康领域,可编织成衣的纤维芯片能实现24小时无感化生理监测;在智能制造方面,其耐形变特性适合工业机器人复杂运动中的实时数据处理;更值得注意的是,该技术为发展新型脑机接口提供了理想载体,其生物相容性优势将推动神经工程领域突破。
产业观察人士指出,全球柔性电子市场规模预计2025年将突破800亿美元。
目前我国在该领域已形成从基础研究到产业转化的完整布局,此次核心技术的突破将进一步增强产业链自主可控能力。
研究团队表示,下一步将重点推进纤维芯片的批量化制备工艺开发,并与下游应用企业合作加速技术落地。
从硅片到纤维,变化的不只是载体形态,更是信息技术面向现实世界的融入方式。
面向“万物可感、随处可算”的未来,关键突破往往来自对既有范式的再思考与对新需求的精准回应。
把芯片做进纤维,为可穿戴与人机融合打开了新的想象空间,也提示我们:以基础创新打通工程路径、以场景牵引加速成熟落地,才能让前沿成果真正转化为推动产业升级与改善民生的现实力量。