我国自主研发的"纤维芯片"问世 河南籍科学家参与研发

融河丨身穿的衣服有望直接播放视频，智能手套触感堪比人体皮肤……我国自主研发的“纤维芯片”问世 研发团队主创者之一为河南籍青年科学家陈培宁

本报讯（全媒体记者 王延辉 濮阳日报记者 杨少军 袁冰洁）身穿的衣服能直接播放视频，智能手套触感堪比人体皮肤，一根细如发丝的纤维能完成脑电信号的探测与处理……这些并非“科幻场景”，也许不久就会成为你的真实体验。

复旦大学纤维电子材料与器件研究院、高分子科学系彭慧胜/陈培宁团队突破传统芯片集成电路硅基研究范式，通过设计多层旋叠架构，在弹性高分子纤维内实现了大规模集成电路（简称“纤维芯片”），信息处理能力与一些经典商业芯片相当，且具有高度柔软、适应拉伸扭曲等复杂形变、可编织等独特优势。1月22日凌晨，相关研究成果发表于《自然》（Nature）主刊。

“传统芯片是硬质、片状的，能不能把它做成柔软的纤维？”1月25日，研发团队主创者之一、河南籍“85后”青年科学家陈培宁道出研发初衷。

“就像手机、电脑离不开芯片，将不同功能的纤维器件形成完整的系统，具备信息交互功能，必须有自己的‘大脑’——能够处理信息的芯片模块。然而，长期以来，纤维系统的集成普遍依赖连接硬质芯片电路板，这与纤维柔软、透气、可编织的特点格格不入。因此，必须把信息处理模块也做成纤维形态。”陈培宁介绍。

以此为研究方向，彭慧胜/陈培宁团队创造性地提出“纤维芯片”的概念，从2020年起，在研发织物显示器件的同时，同步启动了“纤维芯片”攻关。

“在弹性高分子上做高密度集成电路，好比在坑坑洼洼的软泥地上盖高楼，还要让高楼经得起拉伸和扭曲。”陈培宁直言研发中的关键挑战。

经过5年攻关，团队攻克了弹性高分子表面平整化、耐溶剂侵蚀、形变下电路层稳定等多个难题，发展了可在弹性高分子上直接光刻集成电路的制备路线，实现了电阻、电容、二极管、晶体管等电子元件的高精度互连，光刻精度达到实验室级光刻机最高水平。

“这款‘纤维芯片’不仅具有多种信息处理功能，还保持了纤维高度柔软、可拉伸扭曲、可编织的本质特性。一根头发丝般的纤维，可以集成传感、处理、刺激反馈等闭环功能。”陈培宁说，这项研究成果有望为脑机接口、电子织物、虚拟现实、具身智能等新兴产业变革发展提供有力支撑。

从“中华龙乡”濮阳走出的陈培宁，2016年复旦大学博士毕业后，赴加拿大多伦多大学从事博士后研究，目前为复旦大学长聘教授，长期从事新型柔性电子材料、器件和人机交互应用的研究，部分研究成果获评“中国科学十大进展”、国际纯粹与应用化学联合会“化学领域十大新兴技术”等。