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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,是未來電子科技的發(fā)展方向,是人類智能時(shí)代的科技基礎(chǔ)。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)。

  華東理工大學(xué)柔性傳感器研發(fā)團(tuán)隊(duì)由來自物理、材料、商學(xué)、藝設(shè)等4個(gè)學(xué)院,8個(gè)專業(yè)的13名清一色本科生組成。他們?cè)O(shè)計(jì)傳感結(jié)構(gòu)、開發(fā)功能墨水、升級(jí)制造工藝,歷經(jīng)四年技術(shù)攻關(guān),制備出能夠?qū)崿F(xiàn)溫度、濕度、壓力三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)都認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有傳感器無法彎曲折疊,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)系納米電子材料與器件課題組,想要圍繞柔性傳感器開展相關(guān)研究。幸運(yùn)地是,他們?cè)谶@里遇到了正在圍繞功能性電子墨水開展研究的來自材料學(xué)院的潘一、王保余、趙珩宇三人,而功能性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,組成了一只學(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)。

  學(xué)思踐悟,瞄準(zhǔn)未來技術(shù)實(shí)現(xiàn)開道超車

  研發(fā)初期,團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)過討論,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)。研發(fā)過程中團(tuán)隊(duì)成員緊密合作,針對(duì)遇到的問題積極地和老師溝通,明確改進(jìn)方向。其中,因?qū)嶒?yàn)條件的限制,身處奉賢校區(qū)的他們需要乘坐約40分鐘的車程前往徐匯校區(qū)開展實(shí)驗(yàn),但這并沒有影響到他們。他們每一次前往徐匯校區(qū)前都做了周密的安排,候車、步行的時(shí)候抓緊時(shí)間討論,不浪費(fèi)一分一秒。功夫不負(fù)有心人,他們先后攻克輻射交聯(lián)、填料復(fù)配、增材制造三大技術(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)四年,團(tuán)隊(duì)已具備多功能柔性傳感器核心設(shè)計(jì)與制備,功能性墨水設(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)重和規(guī)模化制造難等關(guān)鍵技術(shù)難題。

  知行合一,實(shí)踐是檢驗(yàn)成果的唯一標(biāo)準(zhǔn)

  研發(fā)成功后,團(tuán)隊(duì)成員積極地前往各地進(jìn)行走訪和調(diào)研,通過送樣試用等方式對(duì)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)域公司的高度認(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,實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),已于上海比諾星簽訂120萬的意向訂單;可應(yīng)用于紅光面膜儀的溫度-濕度柔性傳感器制備工藝成熟,已于廈門銀方簽訂160萬的意向訂單。

  展望未來,團(tuán)隊(duì)成員們明白科技創(chuàng)新是第一生產(chǎn)力,如何結(jié)合自身所長,利用優(yōu)質(zhì)資源,發(fā)揮團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì),攻克卡脖子難題,引領(lǐng)柔性傳感技術(shù)是國家所需、人民所想、我們應(yīng)做的。華東理工大學(xué)柔性傳感器研發(fā)團(tuán)隊(duì)愿意接過這一重?fù)?dān),用高精度柔性傳感器助力開啟智能美好生活!