Čínský čip tenčí než lidský vlas přežije 100 praní v pračce. Na jeden metr vlákna se vejde výkon stolního počítače

Tým šanghajské univerzity dostal integrovaný obvod do polymerového vlákna, které lze zauzlovat, natáhnout o třetinu délky, a pak z něj utkat tričko.

Zdroj fotografie: Fudan University

Lednová studie publikovaná v časopise Nature popisuje takzvaný fibre integrated circuit (FIC): elastickou nit, do jejíhož objemu jsou ve vícevrstvé spirále zabudované rezistory, kondenzátory, diody i tranzistory. Hlavní demonstrátor má průměr kolem 500 mikrometrů, tedy zhruba jako silnější vlas. Fudan ale v materiálech k zamýšlené neurovariantě pro rozhraní mozek-počítač uvádí vlákna tenká až 50 mikrometrů a právě k nim váže formulaci „tenčí než lidský vlas“. Hustota integrace dosahuje 100 000 tranzistorů na centimetr. Na jednom metru vlákna tak vychází přibližně 10 milionů tranzistorů, což odpovídá integrační úrovni historických desktopových procesorů typu Intel Pentium III s 9,5 milionu tranzistorů. Nejde tedy o ekvivalent dnešního počítače, ale o první vlákno, které se počtem obvodových prvků vyrovná kompletnímu CPU z přelomu tisíciletí. A co se praní týče: samotná studie v Nature potvrzuje stabilitu FIC po vodním mytí a 10 000 cyklech ohybu i oděru, přesné číslo 100 pracích cyklů je nicméně doložené u starších Fudanových vláknových systémů (baterie a displejové textilie), kde tým stejnou odolnost už prokázal.

Srolovaný obvod jako suši

Klíč k celému konceptu je výrobní postup, který autoři přirovnávají k rolování suši. Nejdřív se na elastický polymerový substrát vyhladí povrch s drsností pod jeden nanometr. Na něj přijde ochranná vrstva poly(p-xylylenu), pak funkční obvodové vrstvy vytvořené litografií s rozlišením jednoho mikrometru. Celá plochá sendvičová struktura se následně sroluje do kompaktní vícevrstvé spirály. Obvodové vrstvy se při tom ocitnou v takzvané neutrální vrstvě, kde na ně nepůsobí tahové ani tlakové napětí. Polotuhý PDMS zlepšuje přilnavost mezi vrstvami a poly(p-xylylenová) heterostruktura „tvrdá-měkká“ chrání obvody proti rozpouštědlům i mechanické deformaci.

Výsledek je pozoruhodně odolný. Nature uvádí, že FIC přežilo 30% protažení, 10 000 cyklů ohybu a oděru a dokonce přejetí 15,6tunovým kontejnerovým truckem bez ztráty funkce. Tým navíc vyrobil prototypové zařízení schopné produkovat vlákna v délce jednoho metru, takže „metr“ v titulku není jen přepočtová jednotka, ale reálné měřítko výrobní demonstrace.

Co umí a co zatím neumí

FIC zvládá digitální i analogové zpracování signálu a neurální výpočty. Fudan ukazuje tři hlavní směry využití:

• Rozhraní mozek-počítač (BCI): Ultrajemná 50μm varianta má v jednom vlákně spojit snímání nervových signálů, jejich zpracování i stimulaci. Univerzita uvádí spolupráci se šanghajskou nemocnicí Čung-šan na kardiovaskulárních intervenčních pomůckách.
• Elektronické textilie: Rukáv, který zobrazuje navigaci, zdravotní data nebo video bez externího rigidního modulu.
• VR a haptické rukavice: Vlákna mají jemněji snímat a simulovat dotek, přičemž Fudan tvrdí, že výsledná rukavice je na omak k nerozeznání od běžné látky.

Právě v tom spočívá skutečný zlom. Dosavadní chytré textilie (bundy měřící tep, trička reagující na dotek) uměly snímat nebo svítit, ale data zpracovával externí čip přišitý jako krabička. Perspektivní článek samotných autorů z roku 2024 označoval chybějící výpočetní logiku přímo ve vlákně za „chybějící dílek“ celého oboru. FIC tuto mezeru poprvé věrohodně zaplňuje.

Fudan není jediný, ale je nejdál

V únoru 2025 představil MIT vlastní „jednovláknový počítač“, pratelný oděv se čtyřmi vláknovými počítači všitými do topu a legín, který rozpoznával fyzickou aktivitu s 95% přesností. Rozdíl je v přístupu: MIT skládal počítač z diskrétních mikročástí uvnitř vlákna, zatímco Fudan vytvořil hustě litografovaný integrovaný obvod přímo v materiálu vlákna. Starší práce z roku 2022 v Nature Communications sice integrovala více komponent na 150μm mikrovlákno, ale sama přiznávala nízkou hustotu obvodů. Fudanových 100 000 tranzistorů na centimetr je v tomto kontextu skok o řád.

Zajímavé je, že Fudan má za sebou i další vláknové systémy. Vláknová lithiová baterie z roku 2024 přežila právě oněch 100 praní v pračce. Plně flexibilní displejová textilie z roku 2021 odolala „více než 100“ pracím cyklům. Tým kolem profesorů Pcheng Chuej-šenga a Čchen Pchej-ninga tedy pratelnost řeší systematicky už roky; u samotného FIC ale zatím veřejně nesdělil přesný počet cyklů, pouze stabilitu po praní.

Co chybí do obchodu a co to znamená pro Česko

Čchen Pchej-ning mluví o kompatibilitě výrobního procesu s existujícími čipovými nástroji a o laboratorně standardizované výrobní trase. Zároveň ale perspektivní text autorů z roku 2024 upozorňuje, že je třeba zvýšit délku zpracovaných vláken, reprodukovatelnost, výtěžnost a robustnost pro každodenní nošení. K tomu se přidává napájení, přenos dat, opravitelnost, dermatologická certifikace a ochrana soukromí. Komerční harmonogram Fudan neoznámil.

Pro český průmysl je relevantnější nepřímá cesta. Fakulta textilní TUL v Liberci má výzkumnou základnu v nanomateriálech a aplikovaných textilních technologiích, Elmarco drží know-how v průmyslové výrobě nanovláken a Asociace textilního-oděvního-kožedělného průmyslu ve strategii z roku 2026 zdůrazňuje digitalizaci a inovace materiálů. Největší domácí příležitost tak leží v nosných textiliích, kapsulačních vrstvách a zdravotnických textiliích, ne ve výrobě samotných čipů.

Metr polymerového vlákna s deseti miliony tranzistorů neznamená, že si příští rok koupíte tričko s výkonem notebooku. Znamená, že výpočetní logika se poprvé stěhuje z krabičky do nitě, a to mění pravidla hry pro všechno, co si oblékáme na tělo.