厉害了word哥!中国科学家把芯片弄出了世界上第一个柔软的纤维芯片

咱国家的科学家可真了不起,最近又干了一件大事。他们把传统芯片那个死脑筋给改了,弄出了个世界上第一个柔软的纤维芯片。以前的芯片都硬邦邦的,能不能让它像头发丝一样软?这事儿在国外好多人看来都像是天方夜谭,可咱中国的专家却把它变成了现实。 复旦大学高分子科学系的彭慧胜院士还有陈培宁教授带着大家埋头苦干了十来年。他们想了个新奇的招儿,叫“多层旋叠”,直接把电路做得像做千层饼一样,全塞到弹性纤维里头去了。这成果被他们戏称为“纤维芯片”,不光是理论上的大突破,就连做材料、工艺这些路子都和以前完全不一样了。 说起当年的初心,彭院士讲得很有意思:大约在10年前,大家就嘀咕着能不能把电路做进纤维里?听起来挺好玩,但确实很难办。2008年的时候他们就第一个提出来做纤维器件,还弄出了变色的纤维出来。后来他们又陆陆续续搞出了发电、储能、发光、传感等等三十多种功能纤维。 但光有这些单一功能还不够啊。就好比人的器官一样,如果没有个大脑来指挥,那一堆零散的东西根本没法干活。所以他们就想:能不能把那个芯片大脑也做进纤维里去?这可是整个领域最难啃的一块骨头,被大家公认为是皇冠上的明珠。 直到2015年团队才开始认真布局这项研究。到了2020年这一年是真正的硬仗开始了。博士后施翔、博士生王臻还有陈珂这些年轻人一进来,马上就把学科里的各路高手都拉进来一起干。那时候真的是没有什么现成的经验可抄,很多老法子在这儿根本不管用。 传统的光刻工艺在那柔软的表面上根本没法用;纤维表面坑坑洼洼的;还有溶剂容易腐蚀材料;电路变来变去容易出毛病……一大堆的问题摆在眼前。 怎么办?团队就决定另起炉灶,不走寻常路。他们放弃了在表面铺电路的老办法,转向去开发纤维内部的三维空间。经过了无数次试错和折腾,他们终于搞出了这个“多层旋叠”的方法。 这种方法有点像盖房子一样一层一层叠上去,把晶体管、电阻、电容这些元件都给“编织”进了纤维里面。最后做出来的芯片晶体管密度特别高,每厘米就有10万个。 跟以前那种硬邦邦的芯片比起来,这个柔软的纤维芯片厉害多了。它能弯能扭还能伸拉伸缩;哪怕是在洗衣机里洗几百回、高温下烤一烤、甚至用卡车碾过去都不碍事。 而且它还特别省事。研究人员已经在一根头发丝那么细的纤维上把发电、传感、处理还有发光这些功能全都集到了一起。以后做那种又薄又透气的智能衣服就不愁了。 更厉害的是它还特别适合人体用。陈培宁教授说这玩意儿普适性特别强,可以专门做成那种给神经用的晶体管。这对做脑机接口、神经康复设备或者能埋进身体里的医疗器材来说简直是个好消息。 这可不是个普通的实验室产物啊。从最早的发光纤维到后来的锂离子电池、再到现在的芯片,复旦大学完成了一条从理论到应用的完整链条。它解决了一个大难题:以前柔性电子系统总是要靠外面接一块硬邦邦的芯片才能工作,现在不用了! 将来这技术肯定能派上大用场——虚拟现实、健康监测、智能服装、甚至太空探测都能用得上。中国在这方面已经走在了前面。 从当初仰望星空的一个想法,到现在手里拿着的一根纤细的导线,中国科学家再次用行动证明了咱们有实力去开辟一片新的天地。这场由柔性智能载体驱动的科技风暴就要来了!