1月22日,中国的复旦大学团队有了大突破,把传统的芯片制造思路给彻底颠覆了。他们搞出了一种像丝线一样纤细柔软的“纤维芯片”,把集成电路直接做到了柔性纤维里,这可是过去大家都不敢想的事。这个消息是从上海传来的,中新网在那天也发了报道。 复旦大学的彭慧胜教授带着陈培宁、陈静还有狄权,花了整整5年时间攻关。他们不仅在实验室造出了这种细丝般的装置,还把研究成果发表在了Nature这本顶级期刊上。在这个“纤维芯片”里,电子元件密密麻麻地排列着,每平方厘米能塞进去10万个晶体管。通过高效连接,它不光能做数字运算,模拟电路也不在话下。 这种芯片最大的特点就是软得很。你怎么弯折、拉伸甚至是扭曲它都行,哪怕经过水洗、高温暴晒或者被卡车压过去,性能依然稳如泰山。除了灵活和耐折腾,陈培宁教授说它的稳定性也非常好。 研究人员这回跳出了老路子,不再只盯着纤维表面做文章。他们提出了一种多层旋叠的设计思想:在纤维里面一层层地堆叠电路,形成螺旋结构。这样就能把纤维内部的空间利用率给榨干了。按照目前实验室里1微米的精度算,哪怕只有1毫米长的芯片也能塞下1万个晶体管。要是把长度拉到1米,集成的晶体管数量就能冲到百万级,这就相当于一些经典电脑CPU的水平了。 制备这种芯片的方法也很有讲究。团队开发的工艺跟现有的成熟光刻技术能完美兼容。他们做了个原型机,把流程标准化后,就已经能批量生产了。 有了这种纤维芯片,以后大家穿的衣服可能就不一样了。脑机接口的硬电线被一根头发丝细的纤维给替代了;电子织物也不用再外接处理器了;甚至连虚拟现实里的触感手套都变得跟皮肤一样软。 具体来说,在脑机接口领域,一根像头发丝一样的纤维就能把“传感-处理-刺激”全搞定;电子织物则是用这种纤维编织出来的全柔性系统;在做虚拟手术时,那种高柔性的智能手套就能精准模拟出不同物体的触感。 团队还打算继续研究下去,希望能合成出更好的半导体材料来提升密度。这次的成功意味着未来可能会有更多神奇的柔性电子产品出现。