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可弯可折以柔化刚,13个本科生攻关3款高精度柔性传感器,签三百万意向订单
上观新闻2022-08-13 11:16:00

电子设备要想实现真正的可弯曲、可折叠,传感器柔性化势在必行。从设计传感结构、开发功能墨水到升级制造工艺,研发团队历经4年技术攻关,开发出能够实现温度、湿度、压力3种传感的高精度柔性传感器,将专业课程引发的灵感一步步实现。

在华东理工大学,有这样一支致力于研发柔性传感器的团队,他们由来自物理学院、材料学院、商学院、艺术学院等4个学院、8个专业的13名本科生组成。目前,可应用于发热织物的温度柔性传感器已完成中试,即将实现小规模生产;可应用于红光面膜仪的温度-湿度柔性传感器制备工艺也较为成熟。

以柔化刚、万物互联。柔性电子技术作为全球十大前沿技术之一,是未来电子科技的重要发展方向。而柔性传感器就是柔性电子的核心组件,具有良好的柔韧性、延展性,结构形式灵活多样。其制造技术的发展将引领智慧医疗、可穿戴设备、人机交互等领域发展,助推新一轮科技革命和产业升级。

来自物理学院的唐桤泽、范世昌等4名团队成员在学习相关课程时了解到,现有传感器无法弯曲折叠,应用场景受限。他们一拍即合,主动联系物理学院纳米电子材料与器件课题组,在教师指导下就柔性传感器开展广泛研究。

幸运的是,他们遇到了正在围绕功能型电子墨水开展研究的同窗——来自材料学院的潘一、王保余、赵珩宇3名学长,而功能型电子墨水正是解决传感器柔性化的关键一环。就这样,团队架构得到进一步完善,一支学科交叉、专业互补、更具凝聚力和战斗力的本科生科创团队成功组建。

研发初期,团队组建了以唐桤泽、赵珩宇为骨干的结构设计开发小组聚焦传感技术;以王保余、范世昌为骨干的功能墨水开发小组,则攻克墨水技术和印刷制备技术。攻关过程中,团队成员紧密协同,针对遇到的问题积极查阅文献、沟通讨论、反复实践,项目得以稳步推进。

因实验条件限制,身处奉贤校区的他们需要乘坐约50分钟的班车前往徐汇校区开展实验。每一次前往徐汇校区,他们都会提前做好周密安排,高效开展每一次实践探索。他们先后攻克了辐射交联、填料复配、增材制造三大技术,并在自主设计的传感器多级微结构上得到很好应用。

解放日报·上观新闻记者了解到,历经4年,团队已具备多功能柔性传感器核心设计与制备、功能型墨水设计与配制、大面积全印刷批量制造等核心能力,很好解决柔性传感器响应慢、灵敏度低、稳定性差、集成化不够、串扰影响严重等关键技术难题。

攻克技术难题后,团队成员前往各地走访调研,通过送样试用等方式对所开发的高精度柔性传感器性能进行检验,得到了医疗健康、消费电子等领域企业的高度认可。据悉,团队在这个月注册成立上海以柔化刚科技有限公司,并就相关产品与上海、厦门2家企业签订约300万元意向订单。

功夫不负有心人,团队围绕相关技术已申请5项发明专利、5项软件著作权、发表1篇SCI论文,并积极参加各类双创竞赛,获得第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛上海赛区金奖、第十七届“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品竞赛一等奖等5项省部级以上荣誉。“我们将结合自身所长,利用优质资源,发挥团队优势,不断聚力攻克‘卡脖子’核心技术难题。”华理柔性传感器研发团队这样展望未来。

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