学院风采

想象一下，贴在你皮肤上监测健康的柔性电子贴片，随着关节弯曲几次就失灵了；微创手术机器人的灵敏“触觉”，在反复操作后变得迟钝……这些困扰柔性电子产业发展的“不耐用”难题，正被一群平均年龄仅20岁的西北工业大学本科生合力破解。邓益凡、刘钰东、王宇泽等8名不同专业的学生组成的创新团队，历经三年攻关，在可拉伸电子器件的核心可靠性问题上取得突破性进展，为万亿级柔性电子市场的“茁壮成长”贡献了青春智慧。他们的研究成果已登上国际知名学术期刊，展现出中国青年科研力量的蓬勃生机。

柔性电子被誉为未来科技的关键赛道，广泛应用于健康监测、人机交互等领域。然而，现有器件在反复拉伸、弯折下容易“罢工”——材料断裂、层间脱开，如同电子器件的“成长烦恼”，严重制约了其可靠性和寿命。“我们在医院调研时看到，用于关节监测的柔性设备，往往用不了多久就失效了。这背后是材料、结构和界面协同设计的不足。”队长邓益凡道出了团队研究的初衷：让柔性电子器件真正“柔韧”且“耐用”。

跨学科碰撞，点燃创新火花

面对“跨尺度失效”这一关键性难题，这群本科生选择了“多尺度协同设计”的攻关方向。不同专业背景成为他们独特的优势，也带来了最初的挑战。“材料配比、电子集成、力学分析，每个环节都需要不同学科知识。我们每周雷打不动开跨学科研讨会，常常为一个问题争论到深夜。”团队成员刘钰东回忆道。正是这种打破专业壁垒的紧密协作，让他们迅速搭建起“基底-材料-界面-器件”的系统研究框架。

千锤百炼，攻克核心瓶颈

寻找材料的“黄金配比”：

要让柔性基底同时具备支撑电子元件的“刚性”和适应变形的“柔性”，材料配比是关键。最初的尝试屡屡受挫：材料要么脆如薄冰，一碰就碎；要么软如棉絮，无法承重。团队白天泡在实验室调试配方，夜晚通过计算机仿真寻找规律。经过两百多次试错，他们终于发现了关键“密码”——通过精准调控一种特殊分子基团的含量，成功制备出“刚柔并济”的新型基底材料，其拉伸能力远超传统材料。

“撮合”不相容的材料伙伴：

解决了基底性能问题，导电材料液态金属（LM）和纳米片（MXene）又因“性格不合”难以均匀混合，导致导电性能不稳。团队经历多次试验，最终找到一种“调和剂”，并优化了混合工艺。在冰水浴环境中，借助超声波的力量，他们让两种材料“握手言和”，液态金属表面自发形成的氧化层成为连接彼此的“桥梁”，构建出稳定高效的三元导电网络。

锁住“容易分离”的界面：

当基底和导电层各自表现优异时，团队却在2024年的拉伸测试中发现，两者之间的界面在反复拉伸后依然容易“分家”——“放大几百倍看，传统物理吸附的界面就像沙堆，一拉就散架”，团队成员黄康桓解释道。他们尝试了多种增强结合力的方法，最终通过独特的表面处理技术和化学键协同作用，将界面的“同步应变率”大幅提升至95%以上。这意味着，即使经过1000次反复拉伸，器件的导电性能依然能保持在90%的高水平。

从实验室走向未来的曙光

基于这些突破，团队最终制备出的可拉伸压力传感器，即使在较大变形下，其信号响应依然精准可靠，性能指标已接近商用水平。更令人振奋的是，他们采用光固化3D打印工艺，实现了从材料设计到器件成型的“一体化”制造，为未来规模化生产铺平了道路。“在国家重点实验室测试时，工程师们都很惊讶，本科生团队能做出这样既高性能又兼顾工艺可行性的器件。”团队成员自豪地说。

三年间，这群年轻人完成了从文献调研到技术攻关再到专利布局的全过程，累计进行了4000余次材料测试和1200小时的计算机模拟，构建了高效的“实验-模拟-优化”研发闭环。中国科学院院士黄维评价道：“这种直面产业痛点、融合多学科智慧的研究方式，充分展现了青年一代打破常规的创新潜力。”

当被问及“本科生如何挑战前沿科技”时，团队成员答案一致：“学科交叉打开了我们的思维格局，对实际需求的敏锐洞察则让研究始终保持方向感和生命力。”如今，部分成员即将保送至国内外顶尖学府深造，但他们约定，仍将保持每周一次的线上研讨会，继续深耕柔性电子这片创新沃土。

从实验室里无数次材料配方的调整，到未来可穿戴健康设备、精密的医疗机器人，这支年轻的“00后”团队用行动证明：当好奇的火花遇见产业的需求，当跨学科的智慧遇上青春的坚持，即使是在科技前沿的无人区，本科生也能闯出一片新天地，为中国柔性电子的强劲“脉搏”注入青春动能。