复旦团队研制“纤维芯片”，可为VR触觉交互提供柔性新方案
在虚拟现实领域，这种“纤维芯片”可以在触觉反馈方面发挥重要作用
（映维网Nweon 2026年02月11日）根据复旦大学官方分享，彭慧胜、陈培宁团队突破传统芯片硅基研究范式，率先提出并制备“纤维芯片”，在弹性的高分子纤维内实现大规模集成电路，成功将供电、传感、显示、信号处理等多功能集成于一根纤维之内，为纤维电子系统开辟全新的集成路径。研究人员指出，在虚拟现实领域，这种“纤维芯片”可以在触觉反馈方面发挥重要作用。
长期以来，纤维系统的集成普遍依赖连接硬质芯片电路板，而这与纤维本身柔软、透气、可编织的特点格格不入。陈培宁解释道：“带硬质电路板的纤维系统，穿戴舒适性差、连接不稳定、体内植入安全性风险大，这让我们意识到，必须把信息处理模块也做成纤维形态。”
带着这样的想法，团队创造性地提出了“纤维芯片”的概念，并跳出“仅利用纤维表面”的惯性思维，提出多层旋叠架构的设计思路，即在纤维内部构建多层集成电路，形成螺旋式旋叠结构，从而最大化地利用纤维内部空间。研究生王臻形容道：“我们借鉴‘卷寿司’的方法，先在弹性高分子表面完成高精度微纳加工，再把它‘卷’成纤维形态，形成多层旋叠架构。”
经过近五年摸索、几代学生接力攻关，团队先后攻克了高分子表面平整化、耐溶剂侵蚀、形变下电路稳定等多个技术难题，最终成功制备出具有信息处理功能的“纤维芯片”。
这款“纤维芯片”不仅保持了纤维柔软、可编织的本征特性，更实现了电阻、电容、二极管、晶体管等电子元件的高精度互连，光刻精度达到了实验室级光刻机最高水平。这意味着，基于“纤维芯片”，未来可将发光、传感等模块直接集成在一根纤维上，形成无需外接设备的全闭环系统，甚至实现自供能。
通过晶体管与电容、电阻等电子元件高效互连，“纤维芯片”可实现数字、模拟电路运算等功能，集成有机电化学晶体管后，还可完成神经计算任务。
实验推算显示，按照目前实验室级1微米的光刻加工精度，长度为1毫米的“纤维芯片”可集成数万个晶体管，其信息处理能力可与一些医疗植入式芯片相当。若“纤维芯片”长度扩展至1米，其集成晶体管数量有望提升至百万级别，达到与经典计算机中央处理器相当的集成水平。
“一根头发丝粗细的纤维，就能集成传感、处理、刺激反馈等闭环功能，这在过去是个不小的挑战。”陈培宁表示，这项研究成果有望为虚拟现实等多个领域变革发展提供有力支撑。
在虚拟现实领域，传统触觉交互手套依赖硬质传感器和芯片，难以紧密贴合皮肤，在远程手术等精细操作中存在局限。基于“纤维芯片”的智能触觉手套兼具全柔性与透气性，可集成高密度传感与刺激阵列，更精准模拟不同物体的力学触感。王臻解释道：“医生戴着它做远程手术，能清晰感知脏器硬度；游戏玩家佩戴时，能逼真触摸虚拟道具，就像拥有了‘第二皮肤’。”
相关论文：Fibre integrated circuits by a multilayered spiral architecture
研究得到国家自然科学基金委、科技部、上海市科委等项目支持。
