微电子科学与技术学院本科生大创成果被国际权威期刊 Optics Letters 亮点报道

一　速览

　　日前，微电子科学与技术学院2020级本科生江钦传等撰写的论文“Wearable strain sensor integrating mechanoluminescent fiber with a flexible printed circuit”在国际权威期刊《Optics Letters》发表，并被选为Editors' Pick亮点报道。该论文是江钦传同学主持的大学生创新训练项目“基于聚合物的集成光芯片波导分束器的制备研究”的研究成果。陈庆明副教授为项目指导教师及论文通讯作者。

　　微电子科学与技术学院旨在培养世界一流的集成电路设计和制造工艺高级人才，致力于国家急需的自主产权的高性能芯片的研究。微电子科学与技术学院目前已组建25个本科生科研训练团队，促进本科生参与导师科研项目，推动科教融汇。

二　研究内容简介

　　该论文创新地提出了一种将力致发光弹性纤维与柔性电路板集成的光学应变传感器。该传感器采用柔性力致发光纤维作为感应元件，有效地将外部应变转化为发光信号，无需外部电源，并通过柔性印刷电路板实现了力致发光的感应光源和电子控制光探测单元的集成。此外，通过加入氧化铝纳米颗粒作为添加剂，使得力致发光强度增强7倍，同时保持120% 拉伸量的灵活性。该传感器用于应变程度和拉伸速度的检测，实现了灵敏度为0.0022 lx/ (1% 拉伸量)，分辨率为0.2% 拉伸量的拉伸强度检测。该传感器具有高度柔性和可穿戴性，适用于实时监测和记录物体或人体的应变情况，已成功应用于检测手指、手腕和肘部的弯曲运动。这种低成本且高度灵活的光学应变传感器为可穿戴技术应用提供了新的解决方案。此外，该大创项目成果还申请发明专利两项，并相继被国际会议ACP、CLEO所接收。

　　目前，陈庆明副教授带领的本科生科研训练团队中两位大创负责人江钦传和唐梦婧（主持大创项目“基于双光子技术的不同折射率的片上集成波导制备”）分别以第一作者的身份发表SCI论文，并且都成功拿到了赴国外高校继续深造的offer。两个大创项目参与成员还包括：邹阳、郭鑫耿、曾莘、梁永政、罗玲、许晶、李科敏。在两个大创项目的支持下，获得如下成果：

1.   "Wearable strain sensor integrating mechanoluminescent fiber with a flexible printed circuit," Optics Letters 49, 1221-1224 (2024).

2.   “A Self-powered Optical Strain Sensor Integrated with a Circuit Board”，CLEO conference，07-09 May 2024, Charlotte, North Carolina, USA，（Accepted）

3.   “A Wearable Strain Sensor Based on Mechanoluminescent Polydimethylsiloxane Fiber.” Asia Communications and Photonics Conference/International Photonics and Optoelectronics Meetings (ACP/POEM) Nov. 4-7, 2023, Wuhan, China. (2023).

4.   一种光波导及其制备方法与应用, 2023-8-16, 中国, 2023110294975（发明专利）

5.  一种应变传感装置及其制造方法, 2024-2-4, 中国, 2024101551842（发明专利）

三　心得体会

　　历经许多个日夜的失败与迭代后，我们团队终于收获了宝贵的科研成果。成功的背后少不了导师与前辈们的支持与指导，以及团队成员间的鼎力合作。

　　首先，我们由衷地感谢陈庆明老师提供了这个创新且富有应用价值的科研课题。在课题研究中，陈老师密切关注研究进度，耐心倾听团队所遇到的困难，及时给出解答与建议，帮助采购实验物资与设备。他深厚的专业知识与敏锐的洞察力总能帮助我们抓住关键矛盾，指导我们将时间与精力用于解决最关键的问题，使研究得以高效流畅地进行。

　　为了激发本科生的科研兴趣，陈庆明老师专门结合本科生实际情况及微电子专业特色设置大创项目，该项目结合了发光材料、电路基础、程序设计、柔性电路板、穿戴技术等方面，发挥学科交叉融合优势，让擅长不同学科的本科生进行合作，发挥集体智慧。在这个项目实施过程中，项目拆分成几个小部分，参与项目的本科生同步进行；每个部分联合又是一个有机体，整合起来构成完整的功能。正是这样的项目特色，让团队在短短的八个月过程中，完成了专利撰写和论文的发表。之后，该项目将结合更多软件、AI算法、人工智能等前沿技术进行应用开发，拟在肢体手势识别、运动康复和机器人等领域进一步开展研究。

　　其次，感谢为项目提供过帮助的所有同学和参与项目的成员。无论是研究生师兄师姐或是低年级本科同学，从繁忙的实验任务与课程学习中抽出宝贵的时间指导、参与此项目，大家不可或缺的支持与辛勤的工作是项目取得最终成果的保障。在项目进行中，大家分工合作，发挥非凡的才华与创造力，切实解决遇到的每一个问题，使团队达到理想的目标。

　　最后，感谢学院为我们提供了良好的研究环境和资源支持，为实验研究顺利开展提供安全保障。尤其感谢黄媛老师和她的学生在实验设备方面的支持！

　　此次论文发表给我们团队带来了极大的鼓励，但这仅仅是登上科学殿堂的第一步。我们将坚定地在科研领域继续砥砺前行。

编辑:王艳琪
一读:罗雨欣
初审:曹雁群
复审:翟爱梅
审核发布:漆小萍