柔性印刷电子技术是基于柔性应用需求和印刷电子制造而发展起来的一项综合应用技术。印刷电子通过精密印刷技术制作电子器件或电路，将表达颜色的油墨换成具有电子功能的油墨，从而印制获得具有电子功能的电路。该技术已在集成电路芯片（IC）、射频天线（RFID）、薄膜太阳能电池和柔性显示（LED）中得到了广泛的应用，并在可穿戴和智能制造领域展现了优越的应用价值。

有鉴于此，iCenter碳立方实验室于2019年秋季学期适时推出了《柔性印刷电子与实验探究》课程单元。课程从印刷电子技术简介、印刷电子设备、印刷电子材料、柔性电子应用及实践操作等五部分着手，向参与课程的本科生介绍了柔性电子的发展历程、技术优点及关键技术，并展示了相关柔性印刷电子产品。这也是顺应我校 “双T型人才”培养目标（思维创新、技术创新）的具体实践模式。课程在帮助学生了解印刷电子的前沿技术、开拓思维的同时，还可以鼓励学生根据自身的学科特点进行创新应用的开发。

随着新冠疫情在全球肆虐，具有健康监测功能的可穿戴设备在流行病警报和公共卫生管理方面的作用愈加显著。临床研究表明，新冠肺炎的常见症状为发热、咳嗽、疲劳等，这些症状与可穿戴设备测量的生理体征信号密切相关。因而，可穿戴设备能够更易获取用户心率、活动、睡眠等生理指标，建立起相关键康数据的预测模型和大数据分析，进而预测新冠肺炎的流行趋势。这也为大规模的流行病监测系统提供了新的思路，有望提高公共卫生监测、预测的及时性。同时，随着iCenter课程中人文社科类学生选课人数的增加，做“更加有温度的科创作品”成为课程发展的趋势。

课程教学范例

因此，2020-2021学年秋季学期，iCenter碳立方实验室在课程教学环节增加了更多当前柔性应用的范例，并进一步升级柔性印刷电子实践环节。通过采用高柔韧性、高透过性PET材料作为印制基底，增加纳米银墨水的固含量，全新更迭打印设备（打印速度和稳定性进一步提升），采用极细柔性手环电路方案印制图案的设计等方式，以凸显印刷技术及纳米材料在柔性印刷电子中的应用优势。通过一系列关键技术环节的改进，学生可根据设计好的电路图案，亲自操作喷墨打印机，在柔性基底上印制高导电性电路，以获得柔性发光手环。

同学现场操作及成果展示

在贴装过程中，同学可以和老师共同探讨印制电子产品在可穿戴领域的应用方式，以及高性能印制电路产品需要解决的关键技术环节。在这一过程中，教师可支持学生的个性化发展，并探究教学身份由“知识讲授者”转变为解决问题过程中的“引导者/陪伴者”；学生在轻松但专业的教学环境中可充分了解材料研究与应用的国际前沿，激发学生学术志趣，并充分发挥学生的科研及创新创业潜质。同学在制作柔性发光手环的同时，还将学习纽扣电池的装配，以便用于电路柔性LED器件。

《工业工程基础》课程的学生在收获自己制作的发光手环后，将在校园夜跑时瞬间变身为“夜空下最靓的仔”。美术学院的同学还在SRT项目中提出在衣物上印制柔性电路和荧光图案等想法。学生在课程与实践的过程中将感受到前沿技术对当前生活的改变，提升学生的三创思维和能力，进一步畅想未来。

《柔性印刷电子与实验探究》已在iCenter《制造工程体验（CC14单元）》、《工业工程基础》、《能源技术创新实践》等课程进行了教学示范。该教学内容也是在清华大学实验室创新基金“柔性器件制造平台的开发及其在三创教学中的应用探索”项目的支持下开设的，碳立方实验室负责课程的教学及现场操作指导。

 iCenter博士后张琦、课程助教博士生（王冲、王彦沣、万宇驰、杨乐萍、周养盈）、北京大华博科总经理张兴业以及大华博科技术负责人王海燕为学生现场授课

课程的顺利开设也得到了北京大华博科智能科技有限公司的技术支持。iCenter碳立方实验室已在多功能材料的开发、柔性器件制备等方面与北京大华博科智能科技有限公司开展了深入的合作和交流，并探究其在能源环境、智能制造、印刷电子、生物医疗、智能家居等领域的应用和教学探索。碳立方实验室将为清华大学本科生教育提供更加丰富多彩的课程内容！

供稿：张琦

编辑：雷羽千

审核：洪亮