智能設(shè)備的柔性化始終卡在一個(gè)關(guān)鍵瓶頸:作為“大腦”的芯片,長(zhǎng)久以來(lái)都是硬質(zhì)的。復(fù)旦大學(xué)彭慧勝/陳培寧團(tuán)隊(duì)成功在彈性高分子纖維內(nèi)部,構(gòu)建出大規(guī)模集成電路,研發(fā)出全新的“纖維芯片”,為解決柔性化難題提供了新的有效路徑。這項(xiàng)成果于1月22日發(fā)表在國(guó)際期刊《自然》上。
該設(shè)計(jì)使纖維內(nèi)部的空間得到極致利用,實(shí)現(xiàn)了一維受限尺寸內(nèi)的高密度集成。
團(tuán)隊(duì)開發(fā)了與目前光刻工藝有效兼容的制備路線。他們首先采用等離子體刻蝕技術(shù),將彈性高分子表面“打磨”至低于1納米的粗糙度,有效滿足商業(yè)光刻要求。隨后,在彈性高分子表面沉積一層致密的聚對(duì)二甲苯膜層,為電路披上一層“柔性鎧甲”。這層保護(hù)膜不僅可以有效抵御光刻中所用極性溶劑對(duì)彈性基底的侵蝕,還能緩沖電路層受到的應(yīng)變,確保纖維芯片在反復(fù)彎折、拉伸變形后,電路層結(jié)構(gòu)和性能依然穩(wěn)定。
該成果有望為纖維電子系統(tǒng)的集成提供新的路徑,有望實(shí)現(xiàn)從“嵌入”到“織入”的轉(zhuǎn)變,助力腦機(jī)接口、電子織物、虛擬現(xiàn)實(shí)等新興領(lǐng)域的變革發(fā)展。
盧力媛 科技日?qǐng)?bào)記者 王春