中國新型纖維芯片如髮絲般細，能在15.6噸卡車碾壓下倖存
據報導，中國復旦大學的研究人員開發出了一種新的柔性片狀光纖，其厚度如人類頭髮絲一樣細。這些新芯片足夠靈活，可以編織成織物或植入體內，而不會破裂或拉伸。傳統的半導體芯片往往是扁平的、剛性的，並由矽晶片製成。它們往往討厭被彎曲或扭曲，並且通常不利於植入活體組織中。這使得它們在服裝或醫療植入物等方面不切實際。研究人員解釋說，到目前為止，這限制了它們在可穿戴技術或下一代醫療應用等領域的實用性。為了創造這種新芯片，研究人員從壽司卷的製作過程中尋找靈感。該團隊決定從製造可拉伸聚合物片材開始，而不是在纖維上構建電子產品。纖維芯片現已成為主流 該團隊解釋說，該片材經過平滑處理，達到近乎完美的平整度，“粗糙度”小於 1 納米。利用這一點，該團隊使用光刻等標準芯片製造工藝在其上構建了真正的芯片。在此過程中，團隊添加了晶體管、電阻器和電容器等東西。為了使芯片更具彈性，研究小組隨後在芯片上塗上了保護性聚合物層，這樣化學物質和運動就不會損壞它。隨後，團隊將薄片捲成緊密的螺旋形，就像壽司卷一樣，從而將芯片捲起來。隨後，將光纖芯片密封，將電子器件保留在光纖內。據該團隊介紹，這種新型纖維不僅柔韌耐用，而且功能非常強大。在測試過程中，他們發現每厘米大約有 100,000 個晶體管。因此，1 米的這種新材料大致相當於一個老式計算機處理單元 (CPU)。為此，這種新型光纖芯片可以處理數字和模擬信號，並且能夠進行簡單的神經網絡式圖像識別。它還非常耐用，能夠承受大約 10,000 次彎曲和磨損。即使被 15.6 噸重的卡車碾過，它也能倖存。新纖維能夠輕鬆承受超過 30% 的拉伸和高達 180 度的扭曲。它們還可以承受洗滌並耐受 212 °F (100°C) 的溫度。有趣的可能性 據該團隊稱，這種新芯片可以為可穿戴技術打開大門，該技術可以在本地處理信息，而不需要笨重的模塊。它還可以用於虛擬現實或遠程手術，例如可以“感覺”質地和硬度的手套。例如，這可以為外科醫生提供遠程“感知”組織的能力。它還可以用於遊戲等領域，為遊戲玩家提供觸覺真實感。它還可以為醫學等領域提供有趣的可能性。 “人體由軟組織組成。未來腦機接口等新興領域需要與柔軟性兼容的電子系統。”研究成員彭慧生解釋道。 該團隊寫道：“這種完全靈活的光纖系統為腦機接口、智能紡織品和虛擬現實可穿戴設備等尖端應用所需的交互模式鋪平了道路。”您可以在《自然》雜誌上親自查看這項研究。
已发布: 2026-01-24 11:15:00
