一、經濟效益

二、社會效益

本項目堅持“四個面向”加快科技創新，并聚集“碳達峰、碳中和”綠色發展理念，致力于開發和推廣更加高效智能的方案生產高精度柔性傳感器，其作為柔性可穿戴電子產品的核心組件，對實現人、機、物交互溝通至關重要，可加速推進5G行業、人工智能、大數據、物聯網、元宇宙等領域蓬勃發展。

本項目在功能電子墨水應用開發、柔性傳感器多級微結構設計及增材制造工藝升級等方面開展了一系列創新性研究，成功推出三款功能型電子墨水，并應用于柔性傳感器印刷制造，實現單模態PTC溫敏傳感器的量產，完成三模態傳感器中試驗證，正加速推進其落地、轉化。作為可穿戴電子的核心組件，發展潛力巨大、市場空間廣闊，對推動智慧醫療、促進人機交互等高科技領域發展有著較大的社會價值。

本項目在增材制造工藝方面做了大量探索，實現多層傳感電路的逐層疊印，與減材制造相比，具有效率高、排放少等突出優勢。同時噴墨打印等增材制造工藝有利于提升傳感電器的精度，實現柔性傳感器各性能的協同提升。微結構和印刷制備工藝的有機結合，符合綠色可持續發展理念，助力“碳達峰、碳中和”發展目標，推動我國柔性電子產業發展，加速由“中國制造”向“中國創造”轉變。

優勢：

本項目在多級微結構設計、功能型電子墨水開發、增材制造工藝升級以及高精度柔性傳感器印刷制備方面開展了一系列創新性探索并取得優異成果，成功實現大學生雙創成果的轉化落地。

圖1 解決方案

①在高精度柔性傳感器結構設計方面，創新性提出多級微結構、模塊化傳感電路，解決了不同傳感電路層間的模態串擾，實現精度、閾值、模態以及穩定性的協同提高，拓展應用領域。

圖2 多級微結構設計

②在功能型電子墨水開發方面，發明還原法制備納微米銀包銅填料，銀鍍層光滑致密有效阻止銅內核氧化；采用復配法提高導電填料堆積密度，協同提升導電率，降低固化溫度；通過設計導電填料的組成、結構以及復配，成功制備溫敏、濕敏和壓敏電子墨水。首次提出輻射交聯技術鎖緊印刷電路，提高電路與柔性基材間的結合力，表現出優異的耐揉搓洗滌特性，滿足工業化應用要求。

圖3 功能墨水開發

③在印刷制備工藝方面，采用絲網印刷、噴墨打印、點膠等增材制備工藝，綠色、高效，滿足數字化、個性化定制需求。同時，憑借噴墨打印高精度特性，可同時提升柔性傳感器的精度與集成度。所開發功能電子墨水廣泛適用于溫度、壓力、汗液等傳感器的印刷制備。

圖4 增材制造工藝升級

相關創新成果對優化柔性傳感器的增材制造，推動產業升級，助力柔性可穿戴電子產品高速發展具有重要意義，形成良好的社會和經濟效益。

前景：

隨著數字智能時代的到來，人、機、物的交互溝通變得尤為重要，柔性傳感器是采集數據并轉化為數字信號的核心元件，在運動社交、健康監測等領域具有廣闊應用場景，全球市場需求已突破100億美元，并保持15%年增長率高速發展。同時，對柔性傳感器的可彎曲拉伸特性、穿戴舒適性、精度以及穩定性提出更高要求。本項目所開發的功能電子墨水，具有固化溫度低、電導率高、與基材結合力強等突出優勢。并采用噴墨打印、絲網印刷等增材制造工藝，可實現高精度柔性傳感器的數字化與個性化定制。同時，相較于傳統刻蝕法（減材制造），更加綠色、高效，與“碳達峰、碳中和”發展目標相契合。

同時，團隊將充分發揮噴墨打印精度高的特性，提升柔性傳感器的集成度和靈敏度，有望應用于電子皮膚、醫療保健，為下一代健康監護技術提供解決方案；感知、獲取、分析和存儲人體日常活動的生理數據，為人體健康狀況提供必要、準確、長期的評估和反饋。

開發和轉化團隊在技術升級、商業模式、融資計劃和戰略規范方面制定了細致、合理、可持續的計劃，并積極落實。綜上所述，研究團隊所開發的功能電子墨水以及印刷制備的高精度柔性傳感器發展前景廣闊。