2026年1月22日,复旦大学彭慧胜、陈培宁团队在《自然》期刊发表重大成果,全球首创“纤维芯片”——这款如丝线般柔软可编织的集成电路,打破了现有芯片的片状形态局限,通过多层旋叠架构实现高密度集成,其诞生不仅彰显了中国在芯片领域的原创突破,更将从形态、应用、产业三大维度,对现有芯片格局产生深远影响,推动芯片产业向多元化、柔性化转型。

纤维芯片重构芯片形态边界,弥补现有芯片的柔性短板。现有芯片多以硅基为衬底,呈硬质块状,即便柔性芯片也难以摆脱平面结构局限,无法适应拉伸、扭曲等复杂形变,这一痛点在可穿戴设备、植入式医疗等领域尤为突出。而中国首创的纤维芯片,以弹性高分子为载体,将集成电路嵌入纤维内部,可耐受弯曲、打结甚至卡车碾压,仍能保持信号稳定,其每厘米可集成10万个晶体管,1毫米长度的信息处理能力堪比医用植入芯片,彻底打破了“芯片必为片状”的固有认知,为芯片形态创新提供了全新路径。
纤维芯片拓展现有芯片应用场景,开辟全新市场赛道。现有芯片的应用场景已趋于饱和,智能手机、计算机等传统领域竞争激烈,而纤维芯片的独特优势,将激活此前难以触及的新兴领域。在脑机接口领域,它可制成头发丝细的纤维,集成传感、信号处理、刺激输出闭环系统,生物相容性远超现有植入式芯片;在电子织物领域,无需外接处理器即可直接编织,打造透气柔软的智能织物;在虚拟现实领域,可构建智能触觉手套,实现精准力学触感模拟。这些场景均是现有硬质芯片难以适配的,纤维芯片的出现将催生全新需求,与现有芯片形成场景互补,而非完全替代。

纤维芯片推动产业协同升级,倒逼现有芯片产业迭代。不同于以往的技术突破,纤维芯片的制备方法可与现有芯片成熟光刻工艺兼容,无需重建生产线即可实现规模化制备,这降低了产业转型成本,推动现有芯片产业向“柔性+刚性”双轨发展。同时,它打破了硅基芯片的单一依赖,推动材料、电子、医学多学科协同,倒逼现有芯片企业加大柔性技术研发,优化集成工艺;此外,其原创性突破也将提升中国在芯片领域的话语权,打破国外在高端芯片领域的技术垄断,重塑全球芯片产业竞争格局。

需明确的是,纤维芯片并非要取代现有芯片,而是对现有芯片体系的补充与升级。现有硅基芯片在运算速度、集成密度上仍具优势,短期内仍将主导传统电子领域,而纤维芯片则聚焦其短板领域,形成“各有侧重、协同发展”的新格局。未来,随着纤维芯片技术不断成熟,其集成密度有望进一步提升,届时将与现有芯片深度融合,推动芯片产业从“追求性能极限”向“适配场景需求”转型,为全球芯片产业发展注入新动能,也让中国在柔性芯片领域牢牢掌握原创主动权。