在集成电路领域，一项具有开创性的研究成果引发全球关注。复旦大学彭慧胜教授与陈培宁研究员团队成功研制出全球首款“纤维芯片”，相关成果发表于国际顶级学术期刊《自然》主刊。这一成果突破了传统集成电路的局限，为柔性电子系统的发展开辟了全新道路。
传统集成电路以平整的硅晶圆为衬底，而纤维材料具有曲面结构且表面积有限，同时其采用的弹性高分子难以承受光刻工艺中的极性溶剂。在拉伸、弯曲、扭转等复杂形变下维持电路稳定性，也是长期困扰柔性电子系统集成化发展的难题。针对这些挑战，复旦团队创新性地提出“多层旋叠架构”，摒弃了仅利用纤维表面的传统思路，转而在纤维内部构建螺旋式堆叠的多层电路，充分挖掘其内部空间潜力，实现了晶体管、电阻、电容等元件的高密度互连。
为攻克技术瓶颈，团队历经近五年努力。首先，采用等离子刻蚀技术将高分子表面粗糙度降至1纳米以下，满足了光刻精度要求；其次，在基底上沉积致密聚对二甲苯膜层，有效抵御了溶剂侵蚀；最后，通过“硬 - 软模量异质结构”设计，显著缓解了形变引起的应变集中，确保电路在动态使用中稳定运行。目前，“纤维芯片”的晶体管集成密度已达10万个/厘米，光刻精度达到实验室级设备上限。
实测结果显示，“纤维芯片”性能卓越。它可承受1毫米半径弯曲、20%拉伸形变，即便反复水洗甚至被卡车碾压，性能也无明显衰减。在功能方面，它不仅能执行基础数字与模拟运算，还可集成有机电化学晶体管以支持神经形态计算。按照当前1微米工艺推算，1毫米长的纤维可集成约1万个晶体管，信息处理能力与部分医用植入芯片相当；若延伸至1米长度，晶体管数量有望突破百万级，接近经典CPU水平。
“纤维芯片”的应用前景十分广阔。在脑机接口领域，其超细直径（可小于50微米）和类脑组织柔性的特性，使其能够构建“传感—处理—刺激”一体化闭环系统，有望提升神经信号采集信噪比和实时干预能力。在电子织物领域，芯片可直接编织入衣物，实现无需外接处理器的动态显示、健康监测甚至视频播放功能。在虚拟现实与远程医疗领域，基于该芯片的智能触觉手套可高精度模拟物体力学反馈，适用于手术组织硬度感知等精细操作。
值得一提的是，该制备工艺与现有半导体光刻产线兼容，已初步验证规模化制造的可行性。目前，复旦大学团队正积极推进自主知识产权布局，并寻求与上下游产业合作，加速技术转化。这一成果不仅拓展了集成电路的物理形态边界，也为柔性电子、可穿戴系统及人机融合技术带来了全新的集成范式。
