徐舟 中青報·中青網記者 王燁捷
在華東理工大學物理學院,有一位寶藏“青椒”,他手上有一支“魔法棒”,能幫助同學取得“不敢想的榮譽”。
他叫張震。他剛剛收到大三學生錢晟發來的微信“感謝張老師和學長的指導、陪伴,讓自己取得了以前‘不敢想的榮譽’”。錢晟不僅拿到了國家獎學金,還作為項目負責人帶領“熔合科技——FPCB增材製造引領者”團隊獲得第九屆“互聯網+”大賽上海市金獎、作為核心成員獲得第十八屆“挑戰杯”上海市大學生課外學術科技作品競賽特等獎。
張震帶了4年的學生,他的學生中有8人獲得直博北大以及保研北京大學、浙江大學、同濟大學、中南大學等高校的資格,3人進入本校材料學院讀研深造,合計有10人次獲得國家獎學金、國家勵志獎學金、上海市獎學金,2人獲得學校大學生年度人物和“榜樣力量代言人”的稱號。
究竟是什麼樣的魔法棒,把一羣剛進大學的“小白”點化成“牛人”的呢?
2019年,張震博士畢業入職華理後,就投入到指導學生的科創研究之中,聚焦於柔性電子增材製造領域。
隨着人工智能、5G、物聯網等行業的快速發展,可彎曲摺疊的柔性可穿戴電子產品成為消費電子行業的重要發展方向,而柔性電路製備成為其中的關鍵點。
傳統制備柔性電路的方式是“減材製造”,即通過刻蝕柔性覆銅板來製備柔性電路,前後10餘道工序,不僅工期長達一週,而且原料利用率小於10%,污染、浪費都很嚴重。那麼,是不是能夠像現在的印刷一樣,把電路“印”在基材上呢?張震團隊就選取了這種“柔性電子增材製造”的路徑。
不過,這條路徑也有瓶頸——作為柔性電子增材製造的關鍵原料,“電子墨水”目前還面臨着印刷電路導電性差、與基材結合力弱、燒結温度高易破壞柔性基材等缺陷,不能滿足工業應用的要求。
痛點就是創新的起點。張震開始指導學生研究如何升級柔性電子智能製造,目前已開發出綜合性能優異的原創成果——“合金墨水”。
這種以錫鉍合金微球作為金屬粘結劑的三元複合導電油墨,可以通過瞬時液相擴散焊連接銅微球、錫微球,形成長程連續導電通路,具有燒結温度低、導電性能好、直寫印刷精度高等優點,可應用在柔性印刷電路板(FPCB)的直寫生產、柔性混合電子的焊接封裝、柔性傳感器等電子元件的印刷生產等方面。
圍繞相關技術,“合金墨水”項目團隊目前已累計申請獲得8項發明專利和實用新型專利以及6項軟件著作權,發表4篇學術論文,先後榮獲第十八屆“挑戰杯”上海市大學生課外學術科技作品競賽特等獎、第十五屆全國大學生創新創業年會“我最喜愛的項目”等10項省部級以上榮譽,併入選“高等教育這十年——實踐創新·大學生創新創業成果展”。
在產業化道路上,“合金墨水”項目依託華理科技園積極轉化研究成果,通過中試驗證,實現公斤級的批量化生產,送樣給相關企業測試,成功應用於柔性混合電子封裝和柔性電路印刷生產中,實現了初步合作。
張震常常引導學生迴歸問題本質,一起剖析晶體的成核生長過程。同學們受啓發而提出了錫鉍晶體共還原工藝,通過不同晶體間的互擾,形成無定形的納米種子,進而通過控温熟化實現高球形度合金微球尺寸的靈活調控,這樣,以此為填料的“合金墨水”的導電性能和印刷性能都大幅度提升。
學生唐榿澤認為突破的關鍵有兩點:一是團隊成員的密切合作,“一天一總結、兩天一討論成為團隊的日常”;二是張震的悉心指導和長久陪伴,保障團隊高效運轉,“做好過程,結果就差不了”。
錢晟用“以創築夢”一語對自己的成長進行總結。大一時他雖然也關注個人發展,但注意力主要放在考試成績和課程學習上,大二時候唐榿澤等“牛人”學長的宣講,讓他感受到了巨大的差距,就此也加入了張震老師的科創團隊。
“通過科創訓練,我學會了自主思考問題的本質,學會了以個人優秀帶動團隊卓越,學會了提高效率不拖沓。”錢晟説。
正是圍繞着“主動”二字的改變,給他帶來了以前“不敢想的榮譽”。
這種蝶變同樣發生在該校物理學院大四學生範世昌身上。
從大一時候空有一腔熱血的“科創小白”,到如今能夠獨立設計實驗並以共同第一作者身份發表影響因子8的SCI論文;從大一學年成績排名年級中游,到大三學年專業第一併獲得國獎,範世昌的成長速度“驚人”。“張老師説,只有和課題組在一起的時間夠久,才能將問題思考得更加深入,提出獨到的解決思路,兩年多的全心投入讓我更加領悟到課題本質和專業學習的方法。”範世昌剛剛拿到了北京大學的保研資格。
華理藝術學院大四學生管曉彤就在張震團隊裏體驗了一把跨學科的科創之旅。在團隊裏,她的任務是將項目技術更好地對接到應用場景上,以及將技術更加清晰明瞭地展示給聽眾。她也不負所托,為團隊獲得多項專利作出了重要貢獻。
這場融合“設計+技術”的探索,激發了她的科研興趣,今年,她從藝術學位跨專業保研到浙大的工學學位。
來源:中國青年報客户端