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机电学院浙江省第十六届“挑战杯”特等奖获奖团队:柔性尝试 刚性成功

2019-12-30 10:55:05 通讯员:许吉宁 王楠 来源:宣传部、机电学院 点击: 字号:TT

  如今,智能可穿戴设备成为一种时尚,智能手环、智能手表一上市就受到了消费者的青睐。 可以预见,打开未来的衣柜,里面塞满了可以读懂人体心跳频率和呼吸频率的“聪明”衣服。我校就有一支由机电学院冯孝为、陈建洲、李鹏、毛张萍、李大振五名同学组成的“挑战杯”队伍,在张礼兵等三位老师的指导下,从智能穿戴中获得灵感,凭借《多功能电流体动力学柔性电子微图案喷印设备》项目荣获了浙江省”挑战杯”特等奖。
  兴趣即老师
  都说灵感源于生活,早两年发布的华为柔性屏概念机和三星可折叠机引起了这个团队负责人的注意。“柔性屏幕突破了传统屏幕的局限性,具有更强的灵活应用性”,学生负责人冯孝为如是说。兴趣是这个团队联结的纽带,也是他们聚集、合作的最大动力。作为机电学院的学生,团队成员们对这种高科技的产品比较敏感,而这种新设备、新技术也极大地引起了他们的兴趣。在前期的初步调查中,他们了解到传统微型线路存在制备工序多、污染大、成本较高等不可忽视的缺陷。为了寻找最适合改良该线路的方法,在查阅大量参考资料,对比各种制作材料与制备方式之后,他们发现可以运用电流体动力学来解决。这是一项比较前沿的技术,主要是用来制备柔性电子的内部电路,综合来说是一个制造柔性电子线路较好的方法。
  该技术的初期实践并不容易。当时成员们大一刚结束,基本理论基础还不扎实,知识面也不够广,所以急需寻求老师的指导。机缘巧合之下,他们了解到张礼兵老师专攻机械制造高端装备的研究,正在开发一台基于电流体动力学原理,能完成曲线、曲面的喷印设备。因此他们主动联系张老师,得到了老师热情的回应和指导。
  困难,是一门功课
  项目的起点是从实验室开始的,团队成员们首先要去实验室学习软硬件的开发,设备的操作等。张礼兵老师基础理论扎实,同时也非常积极地指导学生,不管在学业上还是生活上都给予了他们很多意见和建议。随着实验的推进,他们顺利申报了校重点 SRT、新苗计划和国创项目等科研项目。
  研究的路上难免遭受挫折,团队在写项目申报书时就遇到了困难。陈建洲说:“一开始我们对项目书没有概念,不知道从何处下手,研究背景、技术路线、项目内容等都是自己去网上搜索参考。”尽管申报书大致成形了,但总归是粗糙的。张老师反复指导学生修改,他认为做科研一定要严谨,哪怕是一个数据也要进行不断的修改和完善。 在张老师的影响下,每次修改完申报书文本还有 PPT,成员们都会反复查看、校正,力争落实到每一个字。
  除了申报阶段,实验阶段更是一场大考。历经了2年多的开发和上千次的实验,团队终于将设备开发出来。之后,团队成员互相配合,查阅大量资料经过不断尝试选取出了最佳的溶液配方。他们在计算机仿真的基础上不断改变工艺参数,使用设备制备分辨率低且导电率高的柔性电子内部电路。在制备溶液的过程中,为了防止温度、湿度、设备精度等条件对实验造成影响,设备要保持连续工作的状态,“有段时间,当我们结束研究出实验室的时候,12号楼已经没有灯亮着了。”陈建洲说道。
  于比赛中成长
  团队成员们纷纷表示,比赛让他们学会了编程,同时在三维建模方面也有所涉猎,查找资料、阅读中外文文献以及写研究报告(比如项目文本、申报书、论文和专利)的能力也得到了很大的提升。在技能方面,一些基本的操作比如显微镜、烘箱的使用以及配置溶液也得到了较为充分的练习。
  将科研的开发与人们的日常需求相结合,无疑是团队创新的宗旨。 团队自主研制的多功能柔性电子电流体动力微图案喷印设备可以用于印刷电子、显示器件、生物医疗、新能源等多个领域。团队负责人冯孝为表示:“我们希望我们做出来的不单单是一个参加比赛的设备,更应该是一种能够应用于社会生活的技术。这个设备的亮点在于可以根据不同的使用需求,切换不同的喷印平台,就好像数控机床一样。 这项成果也是我们几届同学共同努力所得,不仅仅属于我们几个人。”创新从生活中来,也应当回到生活中去。团队成员们因他人的成果而获得探究的灵感,同样的,也将会有人受到他们成果的启发进行进一步的研发。科技正是因为这样循环而往上,社会也因此而不断发生改变和进步。
 

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