【東方網(wǎng)】4年攻關(guān)3款高精度柔性傳感器！華東理工13名本科生組隊(duì)“開道超車”

柔性電子技術(shù)作為全球十大前沿技術(shù)之一，能賦予電子器件獨(dú)特的柔性與延展性，是未來(lái)電子科技的重要發(fā)展方向。柔性傳感器是柔性電子的核心組件，具有良好的柔韌性、延展性，結(jié)構(gòu)形式靈活多樣。其制造技術(shù)的發(fā)展將引領(lǐng)智慧醫(yī)療、可穿戴設(shè)備、人機(jī)交互等領(lǐng)域的發(fā)展，引發(fā)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

以柔化剛、萬(wàn)物互聯(lián)，在華東理工大學(xué)，就有這樣一支致力于研發(fā)柔性傳感器的團(tuán)隊(duì)，他們由來(lái)自物理學(xué)院、材料學(xué)院、商學(xué)院、藝術(shù)學(xué)院等4個(gè)學(xué)院、8個(gè)專業(yè)的13名本科生組成。設(shè)計(jì)傳感結(jié)構(gòu)、開發(fā)功能墨水、升級(jí)制造工藝，團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)4年技術(shù)攻關(guān)，開發(fā)出能夠?qū)崿F(xiàn)溫度、濕度、壓力3種傳感的高精度柔性傳感器，將課程引發(fā)的靈感一步步實(shí)現(xiàn)。

志同道合眾人拾柴火焰高

來(lái)自物理學(xué)院的唐榿澤、范世昌等4名團(tuán)隊(duì)成員在學(xué)習(xí)相關(guān)課程時(shí)了解到，現(xiàn)有傳感器無(wú)法彎曲折疊，應(yīng)用場(chǎng)景受限，且電子設(shè)備要想實(shí)現(xiàn)真正的可彎曲、可折疊，傳感器柔性化勢(shì)在必行。他們一拍即合，主動(dòng)聯(lián)系物理學(xué)院納米電子材料與器件課題組，在教師指導(dǎo)下就柔性傳感器開展廣泛研究。

幸運(yùn)的是，他們?cè)谶@里遇到了正在圍繞功能型電子墨水開展研究的來(lái)自材料學(xué)院的潘一、王保余、趙珩宇3名學(xué)長(zhǎng)，而功能型電子墨水正是解決傳感器柔性化的關(guān)鍵一環(huán)。就這樣，團(tuán)隊(duì)架構(gòu)得到進(jìn)一步完善，一支學(xué)科交叉、專業(yè)互補(bǔ)、具有強(qiáng)大凝聚力和戰(zhàn)斗力的本科生科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)成功組建。

瞄準(zhǔn)未來(lái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)開道超車

研發(fā)初期，團(tuán)隊(duì)成員團(tuán)結(jié)協(xié)作、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，組建了以唐榿澤、趙珩宇為骨干的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)小組聚焦傳感技術(shù)；以王保余、范世昌為骨干的功能墨水開發(fā)小組攻克墨水技術(shù)和印刷制備技術(shù)。實(shí)踐過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)成員緊密合作，針對(duì)遇到的問(wèn)題積極查閱文獻(xiàn)、溝通討論、反復(fù)實(shí)踐，項(xiàng)目得到穩(wěn)步推進(jìn)。

因?qū)嶒?yàn)條件限制，身處奉賢校區(qū)的他們需要乘坐約50分鐘的班車前往徐匯校區(qū)開展實(shí)驗(yàn)。每一次前往徐匯校區(qū)，他們都會(huì)提前做好周密安排，高效開展每一次實(shí)踐探索。功夫不負(fù)有心人，團(tuán)隊(duì)先后攻克了輻射交聯(lián)、填料復(fù)配、增材制造3大技術(shù)，并在自主設(shè)計(jì)的傳感器多級(jí)微結(jié)構(gòu)上得到很好應(yīng)用。

歷經(jīng)4年，團(tuán)隊(duì)已具備多功能柔性傳感器核心設(shè)計(jì)與制備、功能型墨水設(shè)計(jì)與配制、大面積全印刷批量制造等核心能力，能夠很好解決柔性傳感器響應(yīng)慢、靈敏度低、穩(wěn)定性差、集成化不夠、串?dāng)_影響嚴(yán)重等關(guān)鍵技術(shù)難題。

實(shí)踐是檢驗(yàn)成果的唯一標(biāo)準(zhǔn)

攻克技術(shù)難題后，團(tuán)隊(duì)成員積極前往各地進(jìn)行走訪調(diào)研，通過(guò)送樣試用等方式對(duì)所開發(fā)的高精度柔性傳感器性能進(jìn)行檢驗(yàn)，得到了醫(yī)療健康、消費(fèi)電子等領(lǐng)域企業(yè)的高度認(rèn)可。目前，可應(yīng)用于發(fā)熱織物的溫度柔性傳感器已完成中試，即將實(shí)現(xiàn)小規(guī)模生產(chǎn)；可應(yīng)用于紅光面膜儀的溫度-濕度柔性傳感器制備工藝較為成熟。目前，團(tuán)隊(duì)已于今年8月注冊(cè)成立上海以柔化剛科技有限公司，并就相關(guān)產(chǎn)品與上海、廈門2家企業(yè)簽訂約300萬(wàn)元意向訂單。

一分耕耘，一分收獲。團(tuán)隊(duì)成員圍繞相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)5項(xiàng)發(fā)明專利、5項(xiàng)軟件著作權(quán)、發(fā)表1篇sci論文，并積極參加各類雙創(chuàng)競(jìng)賽，獲得第七屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上海賽區(qū)金獎(jiǎng)、第十七屆“挑戰(zhàn)杯”上海市大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)、第十三屆上海市大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽銀獎(jiǎng)等5項(xiàng)省部級(jí)以上榮譽(yù)。

“引領(lǐng)柔性傳感技術(shù)是國(guó)家所需、人民所想，更是時(shí)代賦予我們的使命。我們將結(jié)合自身所長(zhǎng)，利用優(yōu)質(zhì)資源，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)，不斷聚力攻克‘卡脖子’核心技術(shù)難題。”展望未來(lái)，華東理工大學(xué)柔性傳感器研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員深知科技創(chuàng)新是第一生產(chǎn)力，他們將牢記科技報(bào)國(guó)初心，用高精度柔性傳感器助力開啟智能美好生活。