本报讯(记者 姜静 许见梅 通讯员 朱琳) 手机越做越薄,芯片算力越来越强,这背后都离不开微电子器件里那些细如发丝的连接线路。近日,第十届“科创江苏”创新创业大赛上,南京工业大学机械与动力工程学院张彦老师团队研发的纳米电化学3D打印机,能“吐”出直径仅100到300纳米的金属液柱,为微电路架起精准的“微纳桥梁”,破解传统技术在尺度、精度与成本上的多重困境。该项目斩获大赛装备制造领域一等奖。
据介绍,过去传统金属3D打印在纳米尺度长期“卡脖子”,极限只能做到800到900纳米,难以满足微电子器件的精细需求。张彦团队另辟蹊径,让溶液液滴在电场里形成纳米“泰勒锥”,通过精准调控电压,把液柱直径缩小到纳米级别,再通过电化学反应,成功实现纯铜、纯银及铜银锌合金等金属微结构的3D打印。
研发过程中,温度、溶液黏度的微小变化都可能让实验失败,电压高一点液柱就雾化,低一点又喷不出来。团队逐参数调试,逐变量排查。历经无数次失败才攻克了工艺和装备研究困境,成功研制出如今稳定的打印工艺和装备。
“科研不能只停留在实验室,要真正解决实际问题。”2018年,当时合作单位提出传统非金属防冰涂料疏水性不足,存在涂层易磨损、寿命短等痛点。张彦带领团队攻坚克难。今年8月成功研发“光刻+电化学增材”技术并交付使用。该技术在发动机关键部件表面构建一层超疏水层,让水滴像在荷叶上般迅速滚落,从而有效防止水结成冰,避免因冰层脱落损伤发动机叶片,为“国之重器”披上一件可靠的“防护衣”。
在教学中,张彦同样持续创新。他主讲的“机械制造工艺”课,使用2023年自编的《机械制造技术基础》教材,打破传统框架,将纳米制造、增材制造等最新成果融入教学,让学生接触到机械制造领域最前沿的知识和案例。
2025年11月27日《南京日报》A9版:http://njrb.njdaily.cn/njrb/h5/html5/2025-11/27/content_59_239276.htm