围绕全面加强“三支队伍”建设,聚焦高水平创新型人才和企业家队伍,桐乡发布开设《千里走单骑》专栏,讲述桐乡企业瞄准“高精尖”,如何冲破发展壁垒、行业垄断,在桐乡拼出热辣滚烫的故事。
“拼下这个国际金奖,不容易。”当记者见到乌镇实验室先进功能陶瓷材料研究中心特聘研究员陈斌杰时,他刚从瑞士回来。还来不及倒时差,他又一头扎进了实验室里。
就在几天前,这位90后博士和小伙伴带着项目参加第49届日内瓦国际发明展,一举摘得金奖。
能在全球举办历史最长、规模最大的发明展上夺魁,这枚奖章对这支年轻团队来说,意义非凡。
“摘得金奖获得国际认可,也意味着团队成功实现了技术突破,离产业化更进一步。”陈斌杰说。
“看,这就是我们的获奖产品。”说着,陈斌杰掏出一个类似芯片大小的长方体,为记者展示。
眼前这个长方体学名是“发声/触觉反馈用无铅多层压电陶瓷模组”。通俗来说,是换能器、传感器、驱动器等电子器件中的关键功能材料。
随着人工智能、物联网等信息技术的蓬勃发展,这个小长方体正在扮演越来越重要的角色,被广泛用于消费电子、航空航天、精密加工、装备制造等领域。
“也许将来我们的手机扬声器,就会用到它。”陈斌杰的场景举例,让原本晦涩难懂的专业术语一下子变得可观可感。
“目前手机扬声器一般都是设计在其底部或者顶部,并且需要开孔与空气接触从而振动传递声音。”陈斌杰认真地讲解,使用这个技术后,扬声器就能挪到手机显示面板的背部,通过面板传递振动,声音向收听者方向指向性更高,且无需开孔,从而大幅提高手机的防水、防尘性能。
在前期市场调研中,团队发现压电陶瓷材料及器件的市场份额巨大,但市场上绝大多数是铅基压电陶瓷材料。
“铅元素是一种易挥发的有毒物质,随着无铅化政策的持续推广和人们环保理念的不断增强,铅基材料将逐步退出市场,无铅压电是大势所趋。”显然,团队的目光已经放眼到了未来。
“其实,无铅压电技术并不是‘从0到1’的创新,这些年已成为国际功能材料领域的技术竞争焦点。”陈斌杰坦言,虽然无铅压电陶瓷的市场前景很广阔,实验室层面的研究也很丰富,但如何走出实验室,走向广阔的商业市场始终面临着放量生产工艺方面的诸多难题。
再难也要啃下这块“硬骨头”。
别看只是个小长方体,它的制作过程可谓用“精细”来形容。要将尺寸为15×15厘米的压电膜片一层层叠加,确保每层厚度均为几十微米,随后经历高压、高温、切割环节,仍需保证层与层之间结合致密,无气泡空隙。用陈斌杰的话来说,千钧之力雕刻秋毫也不过如此。
但令团队没想到的是,他们的研究之路是从“实验结果不可控”开始的。
“我们采用的是无铅材料与电极共烧技术,中间需要加入粘结剂才能形成多层效果。但过程中有机物分解会释放气体,再加上材料热胀变形、电极材料易氧化等影响因素,每一个因素的细微偏差都可能造成结果的失败。”
前进路上,坚持是破冰。
这支18人的科研团队,是名副其实的“最强大脑”,博士占比达到了50%。这也是支年轻团队,平均年龄不超过35岁,“90后”的比例更是达到了惊人的80%。
“年轻,就是敢闯敢拼吧。”
粉体比例、流延厚度、预压压力、电极配方……基于千余次实验测试与近万个实验数据,团队将“影响因子”一个个“揪”了出来。
那段时间,为了项目的顺利推进,大家的上下班时间都是跟着设备时间走的,加班加点也成为了家常便饭。但团队成员间却很是默契,即便重压之下,也始终保持着高度的工作热情和专注度。
因为大家都知道,这是一场“摸着石头过河”的探险,一旦成功了,前方就是万里坦途。
拿到金奖后,接下来打算做什么?回答这个问题前,陈斌杰顿了顿。
其实早在去年,团队就带着项目参加了乌镇路演专场活动并夺得一等奖,当场就赢得了不少资本的青睐,此后也有陆陆续续上门来寻求合作的机构,但为了不受外界干扰,团队都保持了审慎的态度。
“得先确定自己要什么,规划好后再出发。”陈斌杰透露,目前团队正在努力推动科技成果转化和产业化。
“年底乌镇实验室就要搬迁到凤凰湖科技城了,到时,我们就拥有了更广阔的发展平台和更优越的工作环境,产线的规划也提上了日程。等到产品批量化生产后,想看看市场的反响如何。除了手机外,未来我们的产品还将应用在汽车、航空航天……”