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1月22日，据复旦大学官微，复旦大学纤维电子资料与器材研讨院、高分子科学系、先进资料试验室、聚合物分子工程全国重点试验室彭慧胜、陈培宁团队打破传统芯片硅基研讨范式，近来首先提出并制备“纤维芯片”，相关效果以《依据多层旋叠架构的纤维集成电路》为题于北京时间1月22日清晨发表于世界期刊《天然》（Nature）。
记者从复旦大学得悉，该研讨得到国家天然科学基金委、科技部、上海市科委等项目支撑。复旦大学纤维电子资料与器材研讨院、高分子科学系、先进资料试验室、聚合物分子工程全国重点试验室教授彭慧胜、陈培宁为本论文通讯作者，博士研讨生王臻、陈珂和博士后施翔为一起榜首作者。
“形象的说，经过‘纤维芯片’，未来的衣服有望能够直接播映视频，手套能精准模仿触感，乃至一根细如发丝的纤维，就能完结脑电信号的勘探与处理。”王臻对记者展望道。
王臻说，和一般芯片不同，“纤维芯片”不只坚持了纤维柔软、可织造的本征特性，更完成了电阻、电容、二极管、晶体管等电子元件的高精度互连，光刻精度到达了试验室级光刻机顶配水平。依据“纤维芯片”，未来人类可将发光、传感等模块直接集成在一根纤维上，构成无需外接设备的全闭环体系，乃至完成自供能。
陈培宁介绍，依据试验核算显现，依照现在试验室级1微米的光刻加工精度，长度为1毫米的“纤维芯片”可集成数万个晶体管，其信息处理才能可与一些医疗植入式芯片适当。若“纤维芯片”长度扩展至1米，其集成晶体管数量有望提高至百万等级，到达与经典核算机中央处理器适当的集成水平。
“一根头发丝粗细的纤维，就能集成传感、处理、影响反应等闭环功用，这在曩昔是不小的应战。”陈培宁表明，这项研讨效果有望为脑机接口、电子织物、虚拟现实等多个范畴革新开展供给有力支撑。
据介绍，在脑机接口范畴，“纤维芯片”有望破解传统设备瓶颈，为脑科学研讨和脑神经疾病医治供给新的东西。现在，脑机接口的神经探针需衔接外部信号处理模块。团队开始试验验证，依据“纤维芯片”，可在直径低至50微米的超细纤维上，集成1024通道/厘米的高密度传感—影响电极阵列与信号预处理电路，其柔性与脑安排适当，生物相容性杰出，收集的神经信号信噪比达7.5dB，与商用设备相等。“经过继续攻关，有望在一根纤维内完成更多、更杂乱的闭环功用。”陈培宁说。
中国科学院副研讨员、明视脑机创始人刘冰对上海证券报记者表明，这项发表于《天然》的研讨经过构建模量异质结构的纤维集成电路，为脑机接口职业供给了一种极具颠覆性的工程计划。其中心打破在于使用高生物相容性的PDMS（聚二甲基硅氧烷）和Parylene（聚对二甲苯）构成软硬结合的力学结构，不只极大地降低了曲折刚度，有用处理了传统硅基芯片与脑安排的机械模量失配问题，还完成了每厘米10万个晶体管的高密度集成。这种纤维具有杰出的耐用性及原位信号扩大才能，信噪比体现优异。虽然有机半导体的电子迁移率不及硅基资料，但这种将传感、供能与核算集于单根纤维的智能微创探针形状，为处理长时间植入损害和信号传输噪声供给了抱负的途径，标志着植入探针从被迫收集电极向自动智能终端跨过的重要一步。
“有些环境是需求柔性资料的，比方植入体内的电子设备，柔性资料必定比刚性资料好。”另一位职业人士对上海报记者表明。
“纤维芯片”的另一大使用场景是电子织物。据介绍，有了“纤维芯片”的加持，一般衣物也能变身“交互屏”。
陈珂说，凭借“纤维芯片”的有源驱动电路，单根纤维可集成高密度像素点阵列。这在某种程度上预示着，人们往后或许无需掏出手机，袖口就能显现导航；运动时，衣服可实时显现生理健康数据，乃至播映视频。
在范畴，“纤维芯片”也能发挥及其重要的效果。据介绍，传统触觉交互手套依靠硬质传感器和芯片，难以严密贴合皮肤，在长途手术等精密操作中存在限制。依据“纤维芯片”的智能触觉手套兼具全柔性与透气性，可集成高密度传感与影响阵列，更精准模仿不同物体的力学触感。“医师戴着它做长途手术，能明晰感知脏器硬度；游戏玩家佩带时，能传神接触虚拟道具，就像具有了‘第二皮肤’。”王臻解释道。
展望未来，团队期望逐渐加强跨学科协作与工业协作，经过资料与工艺的优化，提高芯片良率和集成度，推进“纤维芯片”在更多范畴完成高质量使用。
“久远来看，咱们我们都期望有一天，依据‘纤维芯片’的电子织物，能像手机、电脑相同进行高效的信息交互。”陈培宁说。
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