青年科学家厉侃:28岁破格晋升教授,领跑柔性电子与智能制造前沿研究

问题——面向智能制造升级和城市精细化治理需求,我国柔性电子、微纳制造与低功耗传感等关键方向仍存在一些瓶颈:一上,高密度传感需要更低成本、更易部署的载体与网络;另一方面,贴合人体或装备表面的可拉伸电子器件可靠性、寿命和规模化制造上仍待突破。传统刚性器件在弯折、拉伸条件下容易失效,而无人机、固定站点等现有移动监测手段在成本、覆盖范围与连续监测能力上各有不足。 原因——难点主要来自多学科问题的交叉耦合:微型飞行器不仅涉及空气动力学和结构力学,还要解决传感器集成、柔性封装以及材料抗疲劳等工程问题;柔性电子不仅要“能弯”,更要“耐弯、可量产、可验证”。同时,产业端对材料体系和工艺路线选择更趋谨慎,上游材料供给、封装工艺和测试标准的成熟度,直接影响成果能否从实验室走向应用。业内普遍认为,如果缺少稳定的材料供应和标准化测试,柔性器件往往会卡“样机好看、量产难做”的关口。 影响——围绕上述痛点,厉侃团队开展了两条具有代表性的探索:其一是仿风传种子式微型飞行器研究,探索无需电池、可随气流漂移的微型平台,并尝试搭载传感器,实现空气质量等环境参数的分布式采集设想。若后续在规模化制造与数据校准上形成配套方案,有望与固定监测站互补,为城市上空、复杂地形及应急场景提供更灵活的数据来源。其二是面向可穿戴与“机器人皮肤”等需求的高延展柔性电子器件研究,通过结构设计与材料体系优化提升器件拉伸能力与抗疲劳性能,为运动健康监测、柔性生产线传感等场景提供更稳定的贴合与信号采集能力。涉及的进展表明,提高延展性并非简单更换材料,而是结构设计、界面可靠性、封装工艺与测试体系的系统性工程。 对策——为推动此类前沿成果更快、更稳落地,业内建议从三方面协同发力:一是强化“材料—器件—系统—应用”全链条联合攻关,围绕柔性基底、导电材料、封装与粘附等关键环节形成可复用工艺包,降低重复试错成本;二是加快标准与测试体系建设,针对拉伸次数、弯折半径、环境老化、信号漂移等核心指标建立通用评价方法,为采购、验收与规模化应用提供依据;三是完善应用牵引机制,环境监测、工业巡检、医疗健康等领域通过试点示范形成真实场景的数据闭环,促进科研成果与产业需求对接。同时,在人才与平台层面持续投入,支持青年科技人才组建跨学科团队,建设共享测试平台与中试条件,提高从“论文成果”到“工程产品”的转化效率。 前景——随着我国新型工业化持续推进,柔性电子有望在智能制造、医疗健康、公共安全等领域拓展更广泛应用;仿生微型平台也可能在分布式感知网络、应急监测与复杂环境探测上打开新空间。未来竞争焦点或将从单点性能转向系统能力:低成本制造、可靠性验证、数据准确性以及安全合规,将成为技术能否规模化的关键。谁能率先打通“材料供给—工艺稳定—应用闭环—标准体系”,谁就更可能在新赛道形成持续优势。

从“能飞起来的微系统”到“拉不断的柔性器件”,有关探索指向同一目标:让电子技术更适应真实世界的复杂条件;面向智能制造与城市治理的下一阶段竞争,不仅取决于单点突破,更取决于材料、工艺、标准与应用的系统协同。以需求为牵引、以工程化为检验、以产业链协作为支撑,柔性电子等新兴方向有望在更多场景落地,转化为看得见、用得上的新质生产力。