可弯曲折叠的柔性可穿戴电子产品正成为消费电子行业的新宠。“合金”与“墨水”，这看似并不相容的两样东西，通过与3D打印类似的增材制造，变成了“电子墨水”，应用于柔性电子产品生产过程
可弯曲折叠的柔性可穿戴电子产品正成为消费电子行业的新宠。“合金”与“墨水”，这看似并不相容的两样东西，通过与3D打印类似的增材制造，变成了“电子墨水”，应用于柔性电子产品生产过程。在华东理工大学，就有这样一个以2024届毕业生为主的本科团队，名为“合金墨水”。
在“金九银十”的就业季，团队中的6名应届生中，1人直接就业成为美团算法工程师，其余5人从北大直博到浙大保研均将赴名校继续深造。最近，刚刚得知自己获得国家奖学金的消息后，华理团队大三成员钱晟同学就发微信给张震老师，“感谢张老师和学长的指导、陪伴，让自己取得了以前‘不敢想的荣誉’”。
当多位学长面临毕业之时，让这位学弟“不敢想”的，还有作为项目负责人带领这支“熔合科技——FPCB增材制造引领者”团队获得第九届“互联网+”大赛上海市金奖、作为核心成员获得第十八届“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。
团队参加第十八届“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品竞赛。
其实，在华理物理学院青年教师张震指导的这支学生科创团队里，“优秀”已是普遍现象：短短4年，共有8位同学获得直博北大以及保研北京大学、浙江大学、同济大学、中南大学等高校的资格，3位同学进入本校材料学院读研深造……什么样的魔法棒，把这群“00后小白”点化成“科创牛人”的呢？
团队部分成员合照：曾剑涛（签约美团）、范世昌（保研北大）、唐桤泽（直博北大）、杨扬（保研中南大学）。
“合金墨水”换赛道
2019年，张震老师博士毕业入职华理后，就投入指导学生的科创研究，聚焦于柔性电子增材制造领域。制备柔性电路的传统方式是“减材制造”，即通过刻蚀柔性覆铜板来制备柔性电路，前后10余道工序，不仅工期长达一星期，而且原料利用率小于10%，污染、浪费都很严重。那么，是不是能够像印刷一样，把电路“印”在基材上呢？张震老师带领团队选取了这种“柔性电子增材制造”的路径。
张震老师指导学生开展实验研究。
不过，这条新赛道也有瓶颈——作为柔性电子增材制造的关键原料，“电子墨水”目前还面临着印刷电路导电性差，与基材结合力弱，烧结温度高易破坏柔性基材等缺陷，不能满足工业应用的要求。痛点就是创新的起点，张震老师开始指导学生研究如何升级柔性电子智能制造，目前已开发出这一综合性能优异的原创成果——“合金墨水”。
学生团队分析柔性电路印刷效果。
解放日报·上观新闻记者了解到，这种三元复合导电油墨，以锡铋合金微球作为金属粘结剂，可以通过瞬时液相扩散，焊接铜微球、锡微球，形成长程连续导电通路，具有烧结温度低、导电性能好、直写印刷精度高等优点，可应用在柔性印刷电路板（FPCB）的直写生产、柔性混合电子的焊接封装、柔性传感器等电子元件的印刷生产等方面。
围绕这一系列技术，“合金墨水”项目团队目前已累计申请获得8项发明专利和实用新型专利以及6项软件著作权，发表4篇学术论文。与此同时，在产业化道路上，“合金墨水”项目依托华理科技园转化研发成果，通过中试验证，实现公斤级的批量化生产，送样给上海理凯材料科技有限公司、厦门银方新材料科技有限公司等企业测试，成功应用于柔性混合电子封装和柔性电路印刷生产中，实现了初步合作。
学生团队与合作企业开展技术交流。
“自讨苦吃”换头脑
“科创实践就是要‘自讨苦吃’。”物理学院大四学生唐桤泽说。这位将钱晟引上科创路的“唐学长”从小就是个电子迷，高考报志愿时，毫不犹豫选择了华东理工大学光电信息科学与工程专业。
大一开始，唐桤泽就参加了学校创新创业教育中心组织的“周四创谈”“师生双选会”等活动，从优秀的“双创”项目与竞赛案例中学习经验，并在学校“众创空间”里结识了来自材料学院、商学院和艺术学院的潘一、王保余、管晓彤等同学，组成大学生创客团队，在张震老师指导下开展柔性印刷电子材料与器件的研究与转化。
唐桤泽参加北京大学“博雅创材”全国优秀大学生科技创新论坛。
从“大创”项目起步，走前人没走过的路，自然就要不断地“吃苦”。合金微球作为金属粘结剂，在导电通路构筑方面发挥着至关重要的作用。而为了提高“合金墨水”金属含量与印刷性能，需要合成球形度高、表面光滑致密的合金微球，为此，团队尝试了高温熔融、高速剪切、电沉积等多种方案，仍无法获得满意的形貌。
学生团队配制“合金墨水”。
时刻关注同学们研究的张震老师引导大家回归问题本质，一起剖析晶体的成核生长过程。同学们受此启发，提出了锡铋晶体共还原的工艺，通过不同晶体间的互扰，形成无定形的纳米种子，进而通过控温熟化，实现高球形度合金微球尺寸的灵活调控。这样，以此为填料的“合金墨水”导电性能和印刷性能都大幅提升。对于头脑风暴的成功，唐桤泽表示，“一天一总结、两天一讨论成为团队的日常，做好过程，结果就差不了。”
学生团队开展中试验证。
“科艺结合”换专业
从大一时空有一腔热血的“科创小白”，到如今能够独立设计实验并以共同第一作者身份发表影响因子达8的SCI论文，从大一学年成绩排名年级中游，到大三学年专业第一并获得国奖，带来以前“不敢想的荣誉”，同样发生在物理学院大四学生范世昌身上。
“张老师说，只有和课题待的时间够久，才能将问题思考得更加深入，提出独到的解决思路，两年多的全心投入让我更加领悟到课题本质和专业学习的方法。”刚刚获得保研北大资格的范世昌说。
学生团队进行学术研讨。
对艺术学院大四学生管晓彤来说，这场跨学科的科创之旅让她体会到另一种魅力。团队里，她的任务是将项目技术更好对接到应用场景上，以及将技术更加清晰明了地展示给听众。她也不负所托，为团队获得多项专利做出重要贡献。“这场融合‘设计＋技术’的探索，激发了我的科研兴趣，也让我从艺术学位跨专业保研到浙大的工学学位，未来我将更深入了解领域内相关知识，进一步拓展学术视野。”管晓彤说。
“我们将继续围绕专业所学，将创新创业作为一种习惯、一种精神追求、一种生活方式，努力成长为创新型、复合型的多样化人才。”谈及未来，现已直博北大的唐桤泽说。
图片来源：受访高校
题图说明：学生团队进行实验方案论证。
来源：作者：徐瑞哲 徐舟
声明：本文内容来源自网络，文字、图片等素材版权属于原作者，平台转载素材出于传递更多信息，文章内容仅供参考与学习，切勿作为商业目的使用。如果侵害了您的合法权益，请您及时与我们联系，我们会在第一时间进行处理！我们尊重版权，也致力于保护版权，站搜网感谢您的分享！(Email:[email protected])
