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“纸上电路图点亮小灯泡,中山学子的发明获国家 添加时间:2018-01-10 23:30

用笔在一张白纸上画出电路图,接通电源后真的可以点亮灯泡。只是画电路图的那支笔,用的是纳米银导电墨水。这种特殊的墨水,由电子科技大学中山学院大四学生张文聪及其团队研发。和市面上其他同类材料比,其团队研发的纳米银导电墨水使用水作为溶剂,可以做到无毒、环保。该项研究获得2017年度“大学生创新创业训练计划项目”中的“创新训练项目”国家级立项。

因兴趣开始探索

张文聪团队研究的项目,全称为“纳米银导电墨水的制备及其应用研究”。就读于应用化学专业的张文聪,在大三下学期选修了《纳米材料导论》这门课程,课堂上老师讲的关于纳米材料的制备和应用以及纳米材料的发展规划等新奇的知识,勾起了他的好奇心。

“我想去实验室看看真正的纳米材料的制备和应用是什么样子的。”在老师的支持下,张文聪从2017年4月份起,跟同学兼舍友詹益昌进入实验室开展纳米银相关实验。

2017年暑假,张文聪和舍友留校,在实验室内研究起纳米银颗粒的粒径分布、导电墨水的导电性能以及纳米银颗粒的团聚等问题。由于实验中途不能中断,两人常在实验室一呆就是十来个小时,中途只能轮流吃饭。最终,一个多月的时间内,张文聪团队完成了纳米银的制备、配墨水、烧结方法等实验。

“有时候一个小小的实验,如方阻测试,需要重复很多次,中途遇到问题需要不断与队友和研究生师兄展开讨论、查阅相关文献、请教指导老师等等,直到解决问题。”张文聪还举例说,如配墨水环节为了增强墨水的导电性能,查阅了一些资料后决定加入含有氯离子的试剂。仅这个环节就尝试了如低浓度的盐酸、氯化钠溶液、氯化镁溶液和氯化铜溶液等等,最终发现氯离子可以较为显著地提高导电墨水的导电性能。

项目获国家级立项

在完成所有实验之后,张文聪和舍友找来一张白纸,画下了简单的电路图。一端连接电源,另一端连接灯泡,通电后小灯泡成功点亮。在纸被折叠、弯曲成不同形状的情况下,依然能够导电。同样的实验,在布上也实验成功。

“纳米银导电墨水的制备及其应用研究”第一阶段实验结束后,在指导老师的帮助下,张文聪团队把实验制得的纳米银颗粒寄到了清华大学做SEM (扫描电子显微镜)和XRD(X 射线衍射)等检测分析。张文聪团队的这一研究项目,入选2017年度“大学生创新创业训练计划项目”中的“创新训练项目”,获得相应的资金支持。

纳米银导电墨水究竟可以应用到哪些方面?张文聪说:“比较接地气的用法就是,学物理的学生需要画电路图。用这种墨水就可以直接在纸上测试电路图是否正确。比较高端、前卫的应用包括可以弯曲的手机、电脑屏幕等,不过要先解决粘附性难题。”

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电子科大中山学院去年获5项国家级立项

电 子科技大学中山学院创新创业学院副院长卢满怀介绍,学校正大力推进创新创业教育,培养学生实践创新能力。2017 年已立项建设实验室13 间,经费约1400 万元。与广东西雅斯智能科技有限公司等企业共建“应用电子与软件技术协同育人创新创业中心”及“光电信息与照明技术协同育人创新创业中心”等,打造“3+X”双创教育实践平台。3个项目获教育部产学合作协同育人立项。

同时以大学生创新创业训练计划项目为抓手,促进学生实践实训能力的提高。2017年度校级立项138项,其中创新训练项目130项、 创业训练项目 2项、 创业实践项目 6项。经过校内遴选、专家评审和校内公示后,最终推荐国家级立项5项,省级立项30项。

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