文章核心观点 - 复旦大学彭慧胜/陈培宁团队成功研发出一种全新的柔性信息处理器件——纤维芯片，该芯片在柔软、弹性的高分子纤维内制造出大规模集成电路，有望为脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴产业的发展提供有力支撑 [1] 技术突破与创新 - 研究团队打破传统硅基芯片范式，提出“多层旋叠架构”设计，在纤维内部构建多层螺旋立体集成电路，以最大化利用内部空间 [2] - 基于该架构预测，以目前实验室光刻精度，在一根一米长的纤维芯片中，晶体管集成数量有望达到百万级别，超过经典计算机中央处理器的集成水平 [3] - 团队历时5年攻关，开发出能在弹性高分子材料上直接光刻高密度集成电路的制备路线，实现了在“软泥地”上盖“高楼” [4] - 具体工艺包括：采用等离子刻蚀技术降低纤维表面粗糙度，沉积聚对二甲苯纳米薄膜作为“柔性盔甲”，形成“软—硬交替”异质结构以分散应力，确保电路在弯曲、拉伸乃至卡车碾压后性能稳定 [4] - 在纤维中实现了每厘米10万个晶体管的高密度集成，并通过与电阻、电容等元件高效互联，实现数字电路、模拟电路运算等功能 [4] 工艺兼容性与产业化潜力 - 该制备方法与目前主流的芯片光刻工艺有效兼容，已在实验室实现成卷、可规模化的制备，为从实验室原创突破走向产业应用奠定了良好工艺基础 [5] - 团队已建立自主知识产权体系，并期待与产业界加强合作，以推动更广领域的高质量应用 [8] 应用场景与市场前景 - 纤维芯片有望推动智能实现从“嵌入”到“织入”的转变，为纤维电子系统集成提供新路径 [6] - 在电子织物领域，直接编织集成发电、储能、传感、显示与信息处理功能的纤维，有望构建出全柔性、透气、可穿着的智能织物系统，未来手机或电脑可能是一件衣服 [7] - 在脑机接口领域，团队已能在直径仅50微米的纤维上，同时集成高密度传感/刺激电极阵列和信号预处理电路，实现植入脑内的同时原位完成神经信号的高灵敏度感知与初步处理，提升植入的微创性和长期安全性 [7] - 团队展示了一款集成纤维芯片的触觉手套，可精准模拟握持不同物体的真实触感，为元宇宙交互、远程精细手术操作提供了新的可能 [7] 未来发展方向 - 团队计划通过合成制备先进半导体材料，进一步提升器件集成密度和信息处理性能，以满足更复杂的应用场景需求 [8]