集成电路首次突破刚性形态束缚 可编织入衣物的纤维芯片

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复旦大学科研团队近日在《自然》期刊发布成果,成功研制出比人类发丝更细的柔性纤维集成电路。该技术通过在柔性基板上逐层构建电子电路,再将其紧密卷绕,形成直径仅约50微米的纤维状芯片。

集成电路首次突破刚性形态束缚 可编织入衣物的纤维芯片

研究采用多层螺旋架构,实现了每厘米集成10万颗芯片管的高密度水平。这一密度使得纤维内部能够进行数字与模拟信号处理,其计算能力与商用算术芯片相当,并可支持高精度神经计算。据测算,一米长的纤维可容纳数百万颗芯片管,计算能力可达上世纪九十年代末个人电脑处理器的水平。

该纤维芯片展现出极强的环境耐受性。实验显示,它能承受反复弯折与磨损上万次、拉伸至30%、每厘米180度的剧烈扭转,甚至可耐受重达15.6吨的压力

由于纤维芯片具备与脑组织相仿的柔软度,其在脑机接口、VR触觉手套及智能纺织品等领域具有应用潜力。研究团队表示,已找到可行的量产方法,未来以此技术开发的产品,其外观与触感将与普通布料几乎没有区别。这项进展被认为有望消除穿戴式电子设备中最后的刚性组件限制。

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