复杂电路不用焊，可以直接「纺」出来。中国科学院院士、东华大学教授朱美芳与研究员王刚团队，用微流控编码纺丝把晶体管、电阻、电容连同它们之间的连线一次性做进一根连续的纤维内部，纤维成形与电路构筑同步完成。成果以《集成电路纤维的可编程纺丝》为题，发表于《自然·电子学》。
原理听着不复杂，难在精度。在纤维横截面上，团队调控导电、绝缘、发光、半导体几类材料的流体性质，让它们各自成一功能层；沿纤维长度方向，再通过调节各路纺丝液的输入节奏，使功能层时而连续、时中间断，断点处自然形成器件之间的电连接。一套「流体程序」写下来，纤维本身就成了电路。
基于这个平台，团队先后做出彩色电致发光、模拟信号处理、数字逻辑运算、非接触空间感知四类模块，并在单根纤维内实现了可调滤波电路和反相器。验证环节把空间感知纤维贴在机械臂夹爪内侧，目标靠近引起的电场耦合变化可直接解算出位置，驱动机械臂自动跟踪；另一组实验中，纤维组成的柔性交互界面实现了手指对机械臂和无人机的非接触操控。
对纺纱织造企业来说，真正的看点是这套工艺没有牺牲纤维的柔顺性、可缝合性和可织造性——它走的还是现有纺丝与后道加工的路子，不必另起炉灶。可穿戴计算、柔性人机交互、软体机器人，是最直接的三个落点。
信息来源：中国纺织杂志
发表评论