比頭發(fā)絲還細(xì)的一根纖維，竟能同時(shí)實(shí)現(xiàn)傳感、導(dǎo)電、能量傳輸與生物刺激，這不是科幻，而是我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)剛剛實(shí)現(xiàn)的世界級(jí)突破。

近日，西安電子科技大學(xué)保宏、周赟磊團(tuán)隊(duì)在異質(zhì)纖維電子器件領(lǐng)域取得原創(chuàng)成果，以連續(xù)液相加工工藝在直徑僅50微米的單根纖維上集成多功能電子結(jié)構(gòu)，相關(guān)論文發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然·通訊》，信息源自中國(guó)青年報(bào)、西安發(fā)布、西電官網(wǎng)等權(quán)威渠道，標(biāo)志著我國(guó)在柔性纖維電子領(lǐng)域走到全球前沿。

這項(xiàng)被形象比作“在頭發(fā)絲上建高樓”的技術(shù)，解決的是困擾行業(yè)多年的核心難題。傳統(tǒng)剛性電子器件笨重、不可彎折，難以與人體、織物、復(fù)雜曲面深度融合；而要在超細(xì)纖維表面做出導(dǎo)電層、功能層、保護(hù)層，還要保證層間緊密、彎折不斷、功能穩(wěn)定，此前一直缺少穩(wěn)定可量產(chǎn)的方案。

西電團(tuán)隊(duì)用連續(xù)液相工藝，以彈性纖維為基底，通過(guò)界面工程強(qiáng)化結(jié)合力，精準(zhǔn)沉積液態(tài)金屬導(dǎo)電層與生物感知層，讓導(dǎo)電通路與生物交互界面在同軸結(jié)構(gòu)里無(wú)縫集成，既做到極小尺寸，又保留優(yōu)異柔性，還能一次連續(xù)生產(chǎn)長(zhǎng)達(dá)50米，為從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化打通關(guān)鍵一環(huán)。

它的強(qiáng)大，體現(xiàn)在從體外穿戴到體內(nèi)診療的全場(chǎng)景適配。把這種纖維織進(jìn)布料，就能做成柔性天線與感應(yīng)線圈，反復(fù)揉搓、拉伸、水洗，電學(xué)性能幾乎不變，潮濕環(huán)境也能穩(wěn)定工作。

貼在手腕、手臂，可采集心電、肌電信號(hào)，靜態(tài)動(dòng)態(tài)都保持高保真，抗運(yùn)動(dòng)干擾能力優(yōu)于傳統(tǒng)凝膠電極，搭配多通道系統(tǒng)與機(jī)器學(xué)習(xí)，還能精準(zhǔn)識(shí)別手勢(shì)，成為假肢控制、康復(fù)監(jiān)測(cè)、人機(jī)交互的理想接口。

更具突破的是，纖維具備良好生物相容性，植入動(dòng)物體內(nèi)可對(duì)外周神經(jīng)做精準(zhǔn)電刺激，成功率接近100%，為神經(jīng)調(diào)控、慢性疼痛管理、脊髓損傷修復(fù)等打開(kāi)全新可能，真正實(shí)現(xiàn)一根纖維連接生命信號(hào)。

這場(chǎng)技術(shù)突破的價(jià)值，遠(yuǎn)不止一項(xiàng)工藝創(chuàng)新，更是電子形態(tài)的范式革命。過(guò)去電子設(shè)備以硅基芯片為核心，硬、重、大是常態(tài)；如今纖維電子讓器件變軟、變細(xì)、可編織，能融入衣物、貼附皮膚、植入體內(nèi)，把“人適應(yīng)設(shè)備”變成“設(shè)備適應(yīng)人”。

健康監(jiān)測(cè)不再依賴手環(huán)、貼片，日常衣物就能24小時(shí)無(wú)感守護(hù)；醫(yī)療介入從大型設(shè)備走向微創(chuàng)植入，降低創(chuàng)傷與風(fēng)險(xiǎn)；人機(jī)交互不再局限屏幕，肢體動(dòng)作、生理信號(hào)都能成為指令，為腦機(jī)接口、智能軟體機(jī)器人提供底層支撐。

這種從“設(shè)備中心”到“人體中心”的轉(zhuǎn)變，將深刻改變消費(fèi)電子、醫(yī)療健康、特種裝備等多個(gè)賽道。

從產(chǎn)業(yè)視角看，這一成果補(bǔ)齊我國(guó)柔性電子產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵短板。連續(xù)液相工藝具備可擴(kuò)展、可量產(chǎn)屬性，有助于擺脫高端柔性器件對(duì)外源技術(shù)與材料的依賴，提升自主可控能力。隨著智能紡織、可穿戴設(shè)備、數(shù)字醫(yī)療快速擴(kuò)張，兼具傳感、傳輸、交互能力的纖維電子，將成為萬(wàn)億級(jí)柔性電子市場(chǎng)的核心增量。

實(shí)驗(yàn)室成果一旦完成中試與標(biāo)準(zhǔn)化，有望催生出智能服裝、無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)貼、植入式神經(jīng)電極等一批新品類，帶動(dòng)材料、裝備、制造、應(yīng)用全鏈條升級(jí)，形成具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新生態(tài)。

當(dāng)然，從實(shí)驗(yàn)室到千家萬(wàn)戶，仍需跨越穩(wěn)定性、成本、合規(guī)認(rèn)證等關(guān)卡，但方向已經(jīng)清晰。西電團(tuán)隊(duì)用一根超細(xì)纖維證明，中國(guó)科研不僅能跟跑，更能在交叉前沿開(kāi)辟新賽道、定義新方向。

這種把功能做進(jìn)纖維、把智能融入日常的創(chuàng)新，正在讓柔性電子從概念走向現(xiàn)實(shí)，讓未來(lái)的健康管理、人機(jī)交互、醫(yī)療診療變得更輕、更軟、更貼心。

消息來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)3月24日?qǐng)?bào)道《我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)“在頭發(fā)絲上建高樓”》
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