走进实验室 | 复旦大学材料科学系 王珺教授课题组

2024.01.17

复旦大学材料科学系王珺教授课题组，主要研究方向为微电子封装可靠性、新型电子材料、材料测试表征等，包括先进微电子封装模拟仿真和可靠性设计、新材料开发研究、材料性能表征方法及材料失效分析、封装关键技术研究、电子封装可靠性数据库应用研究等。已发表90余篇SCI、 EI/ISTP及国内核心研究论文，已获授权十多项国内专利和三项软件著作权。╱ 研究领域 ╱微电子封装可靠性、新型电子材料、材料测试表征、可靠性实验[项目] 更“可靠”的电子封装可靠性研究╱ 项目背景 ╱微电子封装是将集成电路裸芯片组装为可实现特定功能的电子器件、电路模块和电子整机的制造技术。封装体具有保护芯片不受或少受外界环境的影响、实现芯片与外界的电气互连等功能。封装器件需要通过各种电、热、机械测试，确保器件的可靠性，使之具有稳定的、正常的功能。近年来，随着人工智能等新兴应用需求快速增长，一方面，消费电子等终端产品对设备需求越来越小型化，对应的芯片封装尺寸要求也越来越高；另一方面，5G、高性能运算、智能驾驶、AR/VR、物联网等对芯片的性能提出了更高的要求，对芯片封装密度要求也越来越高。这些新兴应用推动了先进封装迅速发展，例如多芯

走进实验室 | 复旦大学材料科学系王飞研究员课题组

2023.12.12

材料科学系王飞研究员课题组，主要研究方向为高比能高安全新型电池的电解质开发及机理研究，包括高电压水系电池及相关电解液体系、锌基可充二次电池及相关电解液、高安全性有机锂\钠离子电池电解液，固态电解质等。╱ 研究领域 ╱新型电池的电解质开发[项目1]高性能中性锌空气电池╱ 项目背景 ╱锌空气电池具有高理论能量密度、高安全性的优点，是一种具有前景的储能技术。然而，传统的锌空气电池采用高浓度碱性溶液作为电解液，在使用过程中电解液会发生碳酸化，形成的碱金属碳酸盐或亚碳酸盐会对阴极产生损坏，从而影响电池的使用寿命和供电能力。╱ 项目内容 ╱本项目是能量密度更高、寿命更长、成本更低的新型中性锌空气电池。课题组开创了2电子反应锌空气电池的全新机制，自主设计了聚合物电解质的组分，得到中性的聚合物电解质，避免了传统碱性锌空气的副反应损伤阴极的问题，从而降低了电池的自放电效应，提高了电池的能量密度和使用寿命。本项目锌空气电池负极的锌负极利用率提升至83%以上，电池能量密度达470Wh/kg，成本仅约0.1元/ Wh。本项目技术已申请中国发明专利。使用Zn(OTf)2与ZnSO4电解液的锌空气电池电化学性能、

走进实验室 | 复旦大学材料科学系梅永丰教授课题组

2023.09.20

复旦大学材料科学系梅永丰教授课题组，主要研究方向包括：薄膜材料与沉积技术、微纳加工与半导体工艺、新型电子技术（柔性、瞬态、重构等）、微纳机器人、微腔光子学等。研究成果应用于纳米机器人、柔性电子、光电子和纳米光子学的先进纳米结构材料和器件，取得了诸多国际领先的原创性突破性成绩。课题组至今已经发表了300多篇期刊论文，并拥有超过30项专利及专利申请。╱ 研究领域 ╱先进纳米结构材料和器件╱ 项目名称 ╱基于金属钯纳米薄膜的光学氢气检测技术╱ 项目背景 ╱氢气传感器是一种适用于防爆场所要求的安全检测装置。其中，光学氢气传感是由光信号进行氢气探测，没有电流传输，安全性较高。然而，传统的光学氢气传感装置基于贵金属厚膜制备，成本高、响应慢、灵敏度低。╱ 项目内容 ╱本项目开发了基于金属钯超薄纳米薄膜的光学氢气传感器。课题组采用独特的薄膜材料与沉积技术制备出具有氢气刺激响应特性的卷曲组装触发器阵列芯片。该芯片对氢气的吸附与脱附能实现可见光透过率50%的变化。此外，课题组还将钯超薄纳米薄膜与柔性单晶硅纳米薄膜光电晶体管结合，利用钯超薄纳米薄膜透过率变化调控光电晶体管的沟道电流，从而实现了安全、高效、快

走进实验室 | 复旦大学高分子科学系潘翔城研究员课题组

2023.09.13

复旦大学高分子科学系潘翔城研究员课题组，致力于将前沿的有机化学与高分子化学相结合，解决传统高分子化学合成中所具有的挑战性问题并开拓高分子化学合成中的相关分支。具体研究方向为：高分子材料的可控精准合成、高分子材料的可持续性发展。╱ 研究领域 ╱高分子材料的可控精准合成和可持续发展╱ 项目名称 ╱可控聚合、精准合成——创新高分子材料合成平台╱ 项目背景 ╱高分子材料被广泛应用于生活中的各个领域，高分子化学合成是高分子学科的重要基石，为发展适应时代所需要的高级材料提供了切实可行的方法。同时，随着双碳计划和环保问题成为社会关注的热点，高分子材料的可持续发展至关重要。╱ 项目内容 ╱本项目是可控的、精准的、可持续发展的高分子材料合成平台技术。课题组采用创新聚合方法，实现可控聚合、精准合成，在以下领域具有产业化前景：①百万分子量的聚丙烯酸甲酯，用于自修复的弹性体；②氧引发可控自由基聚合，用于电子皮肤柔性电极；③光催化的硅氢化聚合，用于硅胶3d打印；④硼酸酯类新单体，用于DUV光刻胶。此外，课题组持续探索高分子材料的可持续发展，已具备生物质单体设计、合成线路设计、多步工艺优化、公斤级批量产品生产的能

走进复旦大学高分子科学系 陈国颂教授课题组

2023.08.28

复旦大学高分子科学系陈国颂教授课题组，主要从事基于糖和蛋白质及其与合成高分子相结合的组装材料研究，开展了糖科学与高分子材料科学的交叉研究，引入了在自组装领域未曾被开发的糖-蛋白质分子识别作用和糖化学反应为全新的自组装驱动力，实现了多重非共价相互作用的化学整合与协同，由此获得了可控、可设计的具有高度有序结构和免疫学功能的生物大分子材料。╱ 研究领域 ╱基于糖和蛋白质的生物大分子材料项目一：多功能聚糖肽凝胶材料平台╱ 项目背景 ╱生物医用凝胶作为一种新型生物医用材料，近年来被广泛应用于药物递送、创面愈合、组织工程以及细胞培养等生物医用领域。目前应用较多的化学交联凝胶虽然具有稳定性好、保水性强等优点，但是存在缺乏对生物环境动态适配能力且较难体内降解的缺点，限制了其生物应用。╱ 项目内容 ╱本项目是利用糖和多肽作为聚合物的多功能凝胶。课题组通过设计和调控糖和肽的聚集结构，协同糖和受体之间的相互作用，创新地研发了兼具免疫功能和信息功能的聚糖肽凝胶材料。作为一款平台性材料，本项目凝胶可任意成形、快速成胶，粘附性和承压性能良好，还可根据临床需求调整凝胶的模量和强度。目前在角膜修复和股骨骨质修复中深入

走进实验室 | 复旦大学图书馆中华古籍保护研究院王思浓老师课题组

2023.08.21

复旦大学图书馆中华古籍保护研究院王思浓老师课题组，长期从事基于化学稳定策略的纸质文物和古籍的保护，具体研究方向包括：古籍保护功能性纳米材料的开发及转化、古籍写印材料基础性能的研究、传统手工纸制造工艺优化调控等，至今为止申请发明专利十余项。╱ 研究领域 ╱纸质文物多功能保护、手工纸制造工艺项目一：让“纸质文物”重获新生╱ 项目背景 ╱纸张纤维的酸化降解和书画字迹的褪变色已成为古籍、档案、书画等纸质文物保存面临的严重问题。然而，目前使用的纸质文物保护剂的保护方式和功能不足，分散性均匀性较差，保护效果评价指标体系也不完善，且存在对纸张产生二次损害的风险。╱ 项目内容 ╱本项目是纸张脱酸和补强的多重保护技术。针对包括酸碱性降解、光降解、微生物降解等纸质文物损毁的复杂因素与多途径，课题组研发了高效、安全、多功能的纸张保护材料，具有优良的纸张脱酸性能和防紫外光老化降解的多重保护效果。保护材料与技术可分别面向“液相介入式保护”和“固相非接触式预防性保护”，具有防多途径老化降解的综合保护效果，能够有效提高纸质文物的使用价值、延长保存寿命。该保护技术及其应用已申请专利保护（申请号为CN202211466

走进复旦大学材料科学系 范仲勇教授课题组

2023.08.07

复旦大学材料科学系范仲勇教授课题组，研究方向包括高分子材料结构与性能、高分子结晶过程和机理；生物可降解聚合物功能材料的合成、结构与性能调控；生物可降解医用聚合物新材料及3D打印植入器件制作工程。近年来，课题组着重关注生物可降解聚乳酸基新物材料的制备技术、结构与性能的开发工作，与绿色制造和生物医用新材料的社会发展及需求相结合，借助分子设计开发功能材料的制备技术。╱ 研究领域 ╱完全生物可降解医用聚合物材料╱ 项目名称 ╱生物医用材料PLCL以及在心血管支架和骨科植入物的应用╱ 项目背景 ╱近年来，生物可降解聚合物在医疗方面得到大量应用，聚乳酸（PLA）是使用最广泛的生物可降解材料之一，临床应用包括心血管支架、骨修复材料、手术缝合线等。相关数据显示，心血管支架在国内潜在市场规模超200亿，椎间融合器和骨修复支架在国内潜在市场规模超300亿。因此，针对聚乳酸的替代和升级具有高需求和高价值。╱ 项目内容 ╱本项目是课题组自主研发的可替代聚乳酸的医用级材料PLCL。相比于聚乳酸，PLCL的优势在于降低了材料的结晶度，提高了材料的降解速度，改善了聚乳酸的脆性；力学性能及降解性能可通过共聚物组成比例

二维材料的新机遇｜复旦大学张远波教授课题组

2023.07.25

以下文章来源于世界科学 ，作者张远波 阮威等随着传统半导体器件微型化达到物理极限，摩尔定律已经走到尽头，传统材料难以满足未来大数据时代日益增长的计算需求。二维材料以其独特的优势，成为有希望取代传统硅基半导体材料的候选者之一。此外，二维材料也展现出了诸如拓扑、强关联、超导等新奇的物理效应，近年来的研究还发现这些新奇物性可以被大范围、精准调控。二维材料已经成为凝聚态物理研究的绝佳平台。我们的时代是硅的时代。小到可佩戴的运动手环，大到每秒计算10亿亿次的超级计算机神威 · 太湖之光，都依赖硅基集成电路进行计算。随着几十年来集成电路的发展，硅基元件的性能潜力已经隐隐可以看到尽头。可喜的是，近年来二维材料的研究为我们指出了一条芯片发展的新道路。二维材料的基础研究有可能成为破解芯片性能瓶颈问题的关键。接下来我们将从半导体行业的历史发展讲起，逐渐为读者展示新型二维材料在芯片制造和基础物理研究中的巨大潜力。半导体器件的崛起计算简史：从结绳记事到电子计算机 计算是人类生产生活中最重要的工作之一，计算工具（计算机）的发展贯穿了人类的发展历史。从远古时代的结绳记事，到中国古代的算盘，再到近代的电

【走进实验室】复旦大学化学系关冰涛研究员课题组

2023.06.30

走进化学系关冰涛研究员课题组复旦大学化学系关冰涛研究员，课题组主要从事碱（土）金属配合物的设计、合成和催化应用等方向的研究。课题组提出的s-区金属复合盐配合物催化应用研究和动力学去质子官能化理念可以为有机合成提供新的途径，为化学工业提供更低成本、更加环保的催化剂，具有重要的现实意义。╱ 研究领域 ╱金属有机化学、碱（土）金属配合物合成及催化应用、氢同位素交换反应╱ 项目名称 ╱高效、安全、经济的氘代化学品合成平台╱ 项目背景 ╱氘代有机化合物是有机化合物的一个或多个氢原子被其同位素氘取代形成的化合物。氘代有机化合物近些年来被广泛应用于核磁检测、有机合成机理研究、生物医药和光电材料等领域。目前，国内氘代溶剂、大部分氘代试剂，如氘水、氘气、氘代甲醇等基础原料，仍严重依赖进口；传统制备工艺复杂，严重依赖贵金属催化剂、成本居高不下；氘代原料成本较高、缺乏具有自主知识产权的合成方法成为限制我国氘代药物、氘代材料研发和产业化的关键瓶颈。因此，发展高效、安全、经济的氘代方法受到学术界和产业界的广泛关注。╱ 项目内容 ╱该项目属于系列化的创新氘代化学品合成。课题组采用s区碱金（土）属催化技术结合氘气的