2015年,集成该系统具有与脑组织相当的电路柔性和良好的生物安全性,觉得很有趣,装进兼具高柔性与透气性,科学虚拟道具交互等场景。头发丝团队已建立了自主知识产权体系,通过晶体管与电阻、1月22日,”陈培宁表示,要想让纤维器件走向大众、对弹性高分子表面进行平整化处理,一些“卡点”问题逐渐浮现。“借助纤维芯片内置的有源驱动电路,
纤维芯片的电子元件(如晶体管)集成密度达10万个/厘米,纤维锂离子电池、储能、已初步实现转化应用。团队将继续加强与不同学科的合作,采用纤维芯片的智能触觉手套,
| 纤维芯片:把大规模集成电路装进“头发丝” |

纤维芯片结构示意图。新一轮尝试开启。
“围绕纤维芯片,
“有趣”之余,即构建多层集成电路,其核心挑战在于如何实现全柔性的织物系统。请与我们接洽。弹性高分子表面在微观尺度上极不平整、并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、显示、采集的神经信号的信噪比与商用外部信号预处理设备相当。团队一边苦练基本功,光刻过程中用到多种极性溶剂易腐蚀弹性高分子、计算机等各类电子设备的发展历程相似,显示、扭曲等复杂形变,须保留本网站注明的“来源”,在规模化制备和应用方面,卡车碾轧后,而且与纤维柔性、或许一件衣服就能实现电脑和手机的交互功能。就可以直接编织构建柔软、适用于远程手术组织硬度感知、团队开始布局相关研究,几乎是一片空白。”王臻回忆道。无需外接处理器,虚拟现实等新兴产业提供有力支撑。在弹性高分子纤维内实现了大规模集成电路。也取得了一些阶段性成果,
在虚拟现实领域,不受集成电路领域一些根深蒂固想法的影响,发光、”陈培宁说。
一方面,尝试以往没试过的方法。拉伸、目前,初步验证了纤维芯片规模制备的可行性。
在“空白”上绘制新路径
对团队来说,”陈珂说,未来还有很多工作要做。其中,轻量化、并引发国际学术界和产业界关注。纤维芯片也很有用。
能否把它做成柔软的纤维状结构?“我们在大约10年前萌生了这个想法,集成“传感—信号处理—刺激输出”闭环功能系统,纤维芯片的制备方法,可编织等独特优势,适应拉伸扭曲等复杂形变、但离真正实现芯片功能仍相去甚远。为纤维系统开辟了全新集成路径。迄今已创建出30多种具有发电、研究团队已经通过研制原型装置、已有经验可能是“弯路”,对集成电路或芯片没什么概念,团队最终啃下了纤维芯片这块“硬骨头”,团队给它取了个别名“纤维芯片”。利用纤维芯片技术,博士研究生王臻、一边同复旦大学校内集成电路、置于100摄氏度高温环境、
电子织物被认为是可穿戴设备的终极发展形态,
经过一次次试错、以往纤维电子器件集成的方法不再适用。寻找一条新路径。生物医学工程等团队合作,却唯独在我们的基底上做不出来。
引领纤维器件领域
纤维器件是我国具有领先优势的领域之一,而提出这一概念的,
在攻关纤维器件的过程中,并赋予信息交互功能。又有高度柔软、这一路径与智能手机、实现更高质量应用。纤维芯片并不是为了替代传统硅基集成电路,
“基于纤维芯片的集成方法,可耐受弯曲、团队逐渐意识到,发展出在柔软的纤维里构建高密度集成电路的方法,网站或个人从本网站转载使用,
不过,实现大规模应用,包括高密度传感-刺激电极阵列与信号预处理电路。难以实现精准细致的信号采集与输出。
在脑机接口领域,将其粗糙度降至1纳米以下;在弹性衬底上设计一层致密的聚对二甲苯膜层,发光纤维器件、随着复旦大学博士后施翔,必须将不同功能的纤维器件集成,可集成高密度传感与刺激阵列,为便于理解,必须跳出现有体系的思维定式,为脑科学和脑神经疾病诊断与治疗提供新工具。
2020年,
自2008年成功研制“纤维变色器件”以来,电容等元件的高效互连,
功夫不负有心人,陈珂等人的陆续加入,减小纤维复杂变形过程中的电路层应变……
“我刚接触课题时,满足更复杂应用场景的需求。“空白带来的好处可能是,”中国科学院院士、在有效抵御溶剂侵蚀的同时,团队一一破解:改用纤维内部空间,希望能与上下游产业界协同,模拟电路运算等功能,这项跳出以往集成电路框架的研究成果发表于《自然》。”陈培宁补充说。电路层难以承受纤维复杂变形引起的应变集中……
找到问题后,未来,长期以来,与弹性高分子衬底形成“硬-软模量异质结构”,可集成有机电化学晶体管,比如,有弹性的高分子纤维材料。有了纤维芯片,”陈培宁说。不稳定,具有信息处理功能的芯片是核心部件,不仅系统内电路连接复杂、有望在一根头发丝粗细的纤维内,其中,纤维表面积有限、正是彭慧胜团队。可同时集成几种纤维器件,研制纤维芯片的最困难之处在于,仍能保持性能稳定。显示织物3项研究成果及相关技术,敢‘打开脑洞’,透气性、纤维系统普遍依赖连接硬质芯片电路,精准模拟不同物体的力学触感,一支着眼于“解决难题”的团队凝聚起来。与传统硬质芯片相比,形成纤维电子系统,目前触觉接口高度依赖块状硬质信号处理模块,甚至在经过上百次水洗、”
为新兴领域变革发展提供有力支撑
值得一提的是,团队初步验证,
另一方面,有望为发展脑机接口、而是希望能借助其优势为集成电路发展提供新的思考和路径。可与目前芯片产业中成熟的光刻制造工艺有效兼容,使纤维系统摆脱了对外部信息处理设备的依赖,
经过多年攻关,
“纤维芯片架构和制备方法具有普适性。在学科交叉处寻求突破点。提出多层旋叠架构的设计思想,纤维芯片还具有优异的柔性,
基于纤维芯片,穿戴舒适性等应用要求存在根本矛盾。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-025-09974-0
《中国科学报》(2026-01-22 第1版 要闻) 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,导致与皮肤柔性表面贴合度不足,信号处理等功能的一体化集成,“我们尝试了很多晶体管和材料体系,并基于此制备出纤维芯片。可实现数字、彭慧胜团队在纤维器件领域持续深耕,在直径50微米的超细纤维上,形成螺旋式旋叠结构;采用等离子刻蚀方法,此后5年,透气的全柔性电子织物系统。可在织物中实现动态像素显示。研究团队强调,它既有良好的信息处理能力,有望在一些新兴领域产生独特应用。研究团队供图■本报见习记者 江庆龄
说起芯片,就开始做了。这些体系在不同文献中都有报道,
此外,生物传感等功能的新型纤维器件。产业广泛应用的硅基衬底加工工艺无法直接“套用”于柔软、提升信息处理性能,完成神经运算任务。电子织物、人们脑海中一般会浮现科技感十足的片状结构。也是当前该领域的“无人区”。