納米技術(shù)與印刷電子，大咖開講

主講人——崔錚研究員：中科院蘇州納米所研究員、國家”千人計(jì)劃”特聘專家。1988年獲東南大學(xué)電子工程博士學(xué)位。自1989年至2009年先后在英國劍橋大學(xué)與英國盧瑟福國家實(shí)驗(yàn)室工作，任首席科學(xué)家。2009年9月入選中組部第二批“千人計(jì)劃”特聘專家，10月全職回國加入中科院蘇州納米所，創(chuàng)建了國內(nèi)首個印刷電子技術(shù)研究中心，在國內(nèi)開辟了印刷電子研究方向。目前印刷電子中心已建成研發(fā)實(shí)驗(yàn)室2760平方米，團(tuán)隊(duì)成員84人，其中固定科研人員31人。已獲得國家、地方與企業(yè)科研項(xiàng)目90余項(xiàng)，回國9年來已發(fā)表研究論文50余篇，國際會議邀請報告30余次，出版中文專著2部，英文專著2部，申請發(fā)明專利60余項(xiàng)，已授權(quán)20項(xiàng)。崔錚研究員曾榮獲2010年蘇州工業(yè)園區(qū)“雙百人才”稱號、第九屆“科學(xué)中國人年度人物”稱號，2011年姑蘇領(lǐng)軍人才稱號，2012年江蘇省“五一勞動榮譽(yù)獎?wù)隆薄?014年入選國家“千人計(jì)劃”專家榮譽(yù)榜。領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)了混合印刷納米銀金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化于商業(yè)化，作為該項(xiàng)技術(shù)第一發(fā)明人的發(fā)明專利獲2014年中國專利金獎。

納米銀導(dǎo)電筆點(diǎn)亮一帶一路

現(xiàn)場展位正中，擺放著一塊印有一帶一路路線的大地圖，海洋蔚藍(lán)的背景下，遼闊的陸地上丘陵、沙漠地貌豐富，西安、阿拉木圖、伊斯坦布爾等歷史名城蜿蜒在一帶一路線路旁。小朋友們拿起一支納米銀導(dǎo)電筆，輕輕在名城的位置點(diǎn)一點(diǎn)，名城旁的紅色或黃色的LED燈就慢慢點(diǎn)亮。該創(chuàng)意源于蘇州納米所部分科技工作者承擔(dān)著“一帶一路”相關(guān)科研項(xiàng)目。印刷電子技術(shù)研究中心近幾年，與國內(nèi)外多所知名高校和研究機(jī)構(gòu)開展合作，用現(xiàn)代納米技術(shù)結(jié)合中國古代四大發(fā)明之一 “印刷術(shù)”，開發(fā)出更大面積、更柔性、更低成本的電子電路。5秒鐘之內(nèi)，納米銀導(dǎo)電筆寫的墨跡能迅速干燥，墨水中微小的納米銀線條錯綜相連，導(dǎo)通電路，讓線路上的城市閃閃發(fā)光。這一支小小的導(dǎo)電筆，點(diǎn)亮的不僅僅是一張世界地圖上一帶一路部分國家節(jié)點(diǎn)，更重要的是為點(diǎn)亮孩子們眼前的世界之窗和心中的科學(xué)夢想。

一帶一路你來點(diǎn)亮

現(xiàn)場領(lǐng)導(dǎo)示范用納米銀導(dǎo)電筆點(diǎn)亮一帶一路

現(xiàn)場親子爭先恐后用納米銀導(dǎo)電筆點(diǎn)亮一帶一路

蘇州新聞采訪納米銀導(dǎo)電筆制作者蘇州納米所林劍副研究員

從實(shí)驗(yàn)室直接空降科普活動現(xiàn)場的小小趣味實(shí)驗(yàn)

此次印刷電子團(tuán)隊(duì)帶到現(xiàn)場的，不僅有量子點(diǎn)材料制作的“會隱身的納米小超人”，“可拉伸導(dǎo)電漿料直接印刷的智能服裝”、電熱導(dǎo)電膜“會變色的圓球”等更多驚喜科普小作品。這些都來源自科研一線的最新研究成果，用孩子喜愛的趣味實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)出來，讓小科普迷們過足了科學(xué)癮。

量子點(diǎn)是一種尺寸小到出現(xiàn)量子尺寸效應(yīng)的納米材料，通常在10納米左右。它能夠發(fā)出光譜非常窄、顏色非常純的紅、綠、藍(lán)等各種色彩的光，其用于LED燈則可以實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能且不傷眼睛的環(huán)保型的照明燈具；用于電視、手機(jī)屏幕，則可以讓顯示的色彩更炫麗，更逼真，TCL的量子點(diǎn)電視就是在液晶電視上添加了一張與頭發(fā)絲差不多厚度的量子點(diǎn)膜。

樣品里，五顏六色的就是量子點(diǎn)墨水，而在看似透明無物的薄膜上，藏著已經(jīng)制備好的量子點(diǎn)圖案。在紫外手電筒照射下，量子點(diǎn)器件主動發(fā)光，一只顏色鮮艷純凈的納米小超人就來到小朋友眼前。未來，由于量子點(diǎn)發(fā)光的優(yōu)異性能，印刷制造量子點(diǎn)電視已列入“中國制造2025”規(guī)劃，中國的企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)（包括中科院蘇州納米所印刷電子技術(shù)研究中心蘇文明老師研究團(tuán)隊(duì)）已在國家的專項(xiàng)的大力支持下，合力開展印刷顯示技術(shù)的研究攻關(guān)。目標(biāo)是到2025年實(shí)現(xiàn)100寸、可以卷起來的量子點(diǎn)電視機(jī)的打印制造。而制造這種電視機(jī)的手段，很可能就是我們智慧的古人所發(fā)明的印刷術(shù)。

攝影王懋揭秘量子點(diǎn)顯示——魏昌庭的創(chuàng)意制作“會隱身的納米小超人”

這件穿在模特身上的柔軟純棉T恤表面，直接印刷有柔性電路，通電后能夠閃閃發(fā)光。與我們想象中怕彎折、怕搓揉、怕拉伸的電子線路相比，這件衣服能夠耐受揉搓，拉伸，甚至可以水洗。這是基于蘇州納米所印刷電子技術(shù)研究中心袁偉老師團(tuán)隊(duì)開發(fā)的納米銀導(dǎo)電漿料，專門應(yīng)用在可穿戴智能服裝表面導(dǎo)電電極、電路的印刷制備，為未來智能服裝的研發(fā)提供了實(shí)現(xiàn)手段和無限可能。

會變色的圓球

接通5V電源，這塊印有紫色圓球的塑料片，很快就呈現(xiàn)了粉粉的紅色。這是怎么一回事呢？

原來，這是一張用印刷電子技術(shù)研究中心蘇文明老師團(tuán)隊(duì)研制的的全世界導(dǎo)電性能最好的透明導(dǎo)電膜，加5V電壓，透明導(dǎo)電膜會產(chǎn)生熱量，使導(dǎo)電膜溫度迅速上升到70 ℃，從而使導(dǎo)電膜背面的一層溫變材料由紫色快速變成粉紅色。此項(xiàng)電加熱技術(shù)可以用于直升機(jī)、汽車等車窗擋風(fēng)玻璃上快速融雪、除霧。冬天開車再也不用擔(dān)心車窗結(jié)冰了，車窗有霧看不清了。

小小納米，無限可能。正是將各種導(dǎo)電的、半導(dǎo)體的材料做成納米尺寸的微小顆粒，然后分散在溶劑中配成墨水，就可以用打印機(jī)打印出各種功能器件、電路了。這項(xiàng)讓制作工藝變得更簡單、材料利用率更高而且杜絕污染的技術(shù)，在科研人員的努力下，有望在未來創(chuàng)造出更大面積、更低成本的中國芯產(chǎn)品。這也是印刷電子技術(shù)研究中心的科研人員想告訴孩子們的科學(xué)小秘密：國之重器、起于毫末，期待科學(xué)的種子潤物細(xì)無聲地在孩子們心里發(fā)芽、開花。