“‘痛点’是创新的起点……”

华东理工大学（以下简称华理）青年教师张震团队的本科生以第一作者发表高质量论文，他们研制的“合金墨水”通过中试验证并实现公斤级批量生产，团队成员相继被保送或直博北大，4名成员获国家奖学金……

实际上，围绕“合金墨水”研制项目，该团队已获8项专利、6项软件著作权。相关技术已成功应用于柔性混合电子封装和柔性电路印刷生产，且测试企业反馈良好。团队多次获省部级及以上荣誉，获国家奖学金、国家励志奖学金、上海市奖学金等奖励。在一连串荣誉的背后，是该科创团队和“合金墨水”一起“快速成长”的故事。

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团队进行实验。华理供图

“合金墨水”为“痛点”而生

“这种‘合金墨水’实质含有三种‘填料’，其中一种合金微球低温熔融后能把另外两种连起来，从而‘长’成柔性电路。”张震告诉《中国科学报》。

这种以锡铋合金微球作为金属粘结剂的三元复合“墨水”可以通过瞬时液相扩散焊连接铜、锡微球，形成长程连续导电通路。它具有烧结温度低、导电性能好、直写印刷精度高等优点。在柔性印刷电路板（FPCB）的直写生产、柔性混合电子焊接封装、柔性传感器等电子元件的印刷生产方面具有广阔的应用前景。

2019年，博士毕业的张震入职华理，开始指导学生参加“大创”。经过细致调研分析，团队认为随着人工智能、5G、物联网等领域的快速发展，可弯曲的柔性可穿戴电子产品会成为消费电子行业的发展方向。

柔性电路制备是柔性可穿戴电子产品发展的关键，传统制备柔性电路的方式是“减材制造”，即通过刻蚀柔性覆铜板来制备电路。该技术前后要经过10余道工序，不仅工期长，而且原料利用率小于10%，污染、浪费都很严重。

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张震（右）指导学生。华理供图

“我一直聚焦于柔性电子增材制造——通过印刷的方式实现不同场景中的电路制备。学生也来自光电信息科学与工程专业，对光电材料比较熟悉。”张震补充说，“而且，和传统的减材制造相比，增材制造更绿色、高效，是柔性电路印制的发展方向。”

在我国实现“双碳”目标的背景下，增材制造显然更具潜力，但增材制造自身却存在“痛点”。柔性电路板通常是高分子基材，其耐温只有一两百度，如果 “电子墨水”固化温度过高会“烫坏”基材，而传统的“电子墨水”还存在导电性能欠佳、与基材结合力弱等缺陷，不能满足工业应用的要求。而且，很多“电子墨水”以银为主材，生产成本昂贵。

“痛点也是创新的起点。”张震解释说，“这个领域确实存在一些亟待解决的难题，我们当时就想解决这个领域存在的一些问题。”

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讨论。华理供图

回到本源解决问题

选定方向后，张震带领项目团队从课题研究到备赛参赛，历经立项、攻关、转化、路演、融资等多个环节的磨砺。

“走没人走过的路，自然要不断地‘吃苦’。”团队成员之一、刚刚获得国家奖学金的钱晟说，“回望整个技术研发及成果转化过程，不仅工作量巨大，而且困难重重。”