2025
social practice
清华大学柔性电子技术
国家级重点实验室
“数智启杭”第六站——柔性电子的前沿探索
前言
清华大学柔性电子技术国家级重点实验室
2025年1月17日下午，清华大学“数智启杭”实践支队成员与浙江工业大学健行学院“智汇新质·笃实健行”社会认知实践团的同学们在浙江工业大学健行学院副院长裴植老师的带领下一同来到了位于浙江嘉兴的清华大学柔性电子技术国家级重点实验室，调研数字化智能制造在柔性电子技术研究方面的应用，并与蒋晔部长、程晓蓉老师和王志建副研究员座谈交流。
支队员在讲解人员的引导下，步入柔电国重的展厅，开启一场对柔性电子先进技术研究的全方位了解。
对柔电国重整体的布局与选址的介绍中，我们了解到，清华大学柔性电子技术国家级重点实验室由清华大学校内二级实体机构与浙江清华柔性电子技术研究院共同组成，是国家战略科技力量的重要组成部分，是新时期国家重点实验室体系的实体化创新平台。
同学们了解柔电国重整体布局
近年来，清华大学柔性电子技术国家级重点实验室成员发表柔性电子技术相关学术论文1000篇，包括Science/Nature及子刊50余篇，在Advanced Materials等顶级期刊出版柔性电子技术系列专刊，授权相关国家发明专利500余项，出版国内首部柔性电子技术专著《柔性电子技术》。实验室成员获得国家技术发明一等奖1项、二等奖2项，国家科学技术进步二等奖1项，省部级奖多项。
讲解人员介绍柔电国重技术成果
在讲解人员的介绍下，我们了解到清华大学柔性电子技术国家级重点实验室的成立背景与国家重大战略需求密切相关。实验室于2022年6月正式成立，是响应国家战略需求、承担国家重要科技任务的重要举措。当时，国家正大力推动科技自立自强，强调科技创新要服务国家战略目标。柔性电子技术作为学科高度交叉融合的颠覆性科学技术，对于后摩尔时代器件设计集成、能源革命、医疗技术变革等领域具有重要的创新引领作用。
同学们了解柔电国重发展历程
接着，在对柔性电子具体技术进展的介绍中，支队员学习了柔性电子器件基础理论与制造、柔性微系统与异质融合技术、高性能有机柔性电子、可穿戴技术与人机混合智能、柔性电子与装备一体化技术等多个方向的应用，诸如力学引导的微电子器件三维组装方法、三维微型机器人及被动式飞行器、耳内柔性三维神经电子、超薄柔性透气性电路、柔性晶圆、超薄柔性FPGA芯片、超薄柔性MEMS压力传感器、柔性芯片CIP封装工艺等等技术，不仅运用在离我们很近的电子屏幕、耳机，还有国产大飞机、驾驶舱等专业性强的领域。通过此次参观，同学们认识到了柔性电子广泛的应用前景，以及柔电国重在前沿科技开发方面做出的突出成就与在此领域的领军地位。
同学们了解柔性芯片
讲解人员介绍雷达中的芯片
接下来，支队队员们前往二楼的生产车间参观。在这里，同学们了解到，为了提高科研与制造的效率，柔电国重进行了重新选址与改造。实验室将原本分散的研究与制造场所汇聚到一起，形成了从前沿基础研究到关键技术攻关，再到产业能力生成的全链条发展路径。这种布局不仅优化了科研流程，还极大地提升了技术创新的效率。
透过生产车间的玻璃窗，同学们看到了先进的实验设备和忙碌的科研人员，深刻感受到了科研的力量。实验室投入了大量资源建设高水平的公共实验研究平台、中试平台以及标准化检测实验室，这些设施为柔性电子器件和系统的创新性研究、中试、性能测试及可靠性评估提供了有力支持。同学们不禁对柔电国重在柔性电子技术领域取得的众多突破性成果感到钦佩。
在随后的座谈会中，柔电国重嘉兴分部综合管理部的蒋晔部长向我们介绍了研究院的具体情况。
1.研究院是清华大学与浙江省于2016年签约成立的校地合作科研机构，2017年11月正式注册。2021年获批国家重点实验室，2022年成为国家改革的先行者。研究院定位为小而美的专业性高端研发机构，采用一体两翼模式，学校提供基础支持，地方政府助力产业发展。目前，研究院已取得多项资质，包括国家级重点实验室、国家自然基金工作单位、国家级博后站等。
2.研究院聚焦柔性电子技术，拥有1.5亿元设备原值和640多台先进设备，人员规模约160~180人，包括中外院士、省部级人才等。2024年，研究院科研经费收入达7000万至9000万元，主要来自国家级经费和行业收入。
3.研究院在技术方面取得显著成果，2023年授权专利73件，累计持有500件专利。研究成果在《Science》等期刊发表，并应用于国家重大项目，如2022年冬奥科技项目。
4.研究院致力于推动产业发展，与地方政府和企业紧密合作，形成良好的产业生态。未来将继续加强技术创新，推动柔性电子技术在更多领域的应用。
蒋晔部长介绍柔电国重基本情况
在接下来的Q&A环节，同学们积极提问，蒋晔部长和程晓蓉老师也倾囊相助，毫不保留。
Q：国内柔性电子技术的发展现状如何？
A:国内柔性电子技术处于快速发展阶段，相关企业如维信诺已经上市，并与京东方齐名。技术不断突破，但仍需解决可靠性、成本等问题，以实现大规模应用。
Q:研究院在柔性电子行业中的地位如何？
A:研究院处于行业中游，定位为衔接学术前沿与产业需求的平台，专注于技术转化和工程化。
Q：在应用学术成果时遇到哪些困难？如何解决？
A：困难包括技术从概念到产品的转化、标准制定、可靠性验证等。解决方法是通过平台资源，将概念转化为可应用的产品，并制定标准。
Q：芯片设计中使用的软件是否国产化？国际和国内的现状如何？
A：国产芯片设计软件正在逐步兴起，但尚未完全替代国外软件。国内在集成电路基础工具研究方面有广阔发展空间。
Q：研究院的商业模式和经费来源是什么？
A：研究院主要通过国家项目和行业合作获取经费。未来希望平衡国家项目和行业项目，形成良性循环。
Q：研究院如何与企业合作？
A：合作模式包括为国防军工单位提供工程样机、与商业公司合作解决技术难题、为设备厂商提供验证平台等。
Q：柔性电子技术的应用前景如何？
A：柔性电子技术在医疗、国防、消费电子等领域有广泛应用前景，但目前仍处于探索阶段。
Q：纳米机电系统的运行进展如何？
A：纳米机电系统正在向超薄化、柔性化方向发展，目标是实现从三维到二维的突破，以满足小型化和高性能需求。
研究院中先进的设备和前沿的研究成果令人目不暇接，从柔性电子材料的制备到器件的集成应用，处处彰显着科技的魅力。其中，柔性芯片和折叠屏手机给我留下了深刻的印象。研究院里展示了多款柔性芯片，这些芯片不仅非常薄，而且柔韧度很好，能够轻松弯折而不损坏。这种技术的应用，使得未来的电子设备可以更加轻薄柔软，与人体或环境更好地贴合，对人工智能和医疗等领域将产生深远影响。座谈中，工作人员分享研究院的概况，他们提到柔性电子技术目前国内外处于齐头并进的阶段，体现了研究院的技术先进性。此外，还介绍了研究院的人才培养计划，体现出其对于人才的重视以及社会责任感，我也不禁心向往之。总的来说，这次参观不仅拓宽了我的视野，更激发了我对柔性电子技术的兴趣和探索欲望。我期待未来能有机会再次了解并学习柔性电子技术！
——黄诗琅
在参观柔电国重的过程中，我被柔性电子技术的魅力与创新潜力所深深吸引。这项技术不仅展示了科技的前沿成果，更为我们描绘了未来生活的无限可能。柔性电子以其独特的可弯曲特性，突破了传统刚性电子的限制，为各个领域带来了革命性的变革。从可穿戴设备到生物医学植入物，再到智能包装和汽车内饰，柔性电子技术的应用范围之广，让人惊叹不已。它不仅提高了产品的性能和用户体验，还极大地推动了相关产业的创新发展。此次参观让我对柔性电子技术的发展前景充满期待，同时也深感科技的力量正不断改变着我们的生活和工作方式。
——杜宣辰
支队与柔电国重人员合影
END
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制作 | “数智启杭”宣传组
审核 | 苏彦兆 姜震 胡丹阳
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