清華新聞網(wǎng)11月9日電 11月2日，美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（The American Society of Mechanical Engineers，ASME）應(yīng)用力學(xué)分會(huì)主席馬可·安馬比利（Marco Amabili）教授來(lái)函通知授予清華大學(xué)航天航空學(xué)院馮雪教授2024年度泰德·彼萊奇科應(yīng)用力學(xué)獎(jiǎng)（Ted Belytschko Applied Mechanics Division Award），這是該獎(jiǎng)自1988年設(shè)立以來(lái)首次授予國(guó)內(nèi)學(xué)者。
馮雪
馮雪長(zhǎng)期從事固體力學(xué)與柔性電子技術(shù)研究，本次憑借對(duì)柔性器件中異質(zhì)界面黏附機(jī)理及轉(zhuǎn)印方法應(yīng)用的重要貢獻(xiàn)而獲獎(jiǎng)。
柔性電子技術(shù)是國(guó)際十大前沿技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)智能時(shí)代人機(jī)物三元融合重要途徑之一，其底層基礎(chǔ)是柔性集成器件。馮雪創(chuàng)新性提出將硅基功能單元薄膜化，并轉(zhuǎn)印集成至軟基底，構(gòu)建柔性硅基集成器件。由于硬薄膜和軟基底兩者性質(zhì)的巨大差異，傳統(tǒng)薄膜生長(zhǎng)式平面工藝無(wú)法適用，需要將硬薄膜從其生長(zhǎng)的硬基底上拾取剝離，并印刷至柔性基底上，該轉(zhuǎn)印過(guò)程的核心難點(diǎn)在于軟硬章與硬薄膜之間同一界面的黏附強(qiáng)度在剝離和印制時(shí)發(fā)生約3個(gè)數(shù)量級(jí)的變化。馮雪建立了黏彈性率相關(guān)效應(yīng)的異質(zhì)界面黏附解析模型，通過(guò)改變剝離速率和印章微結(jié)構(gòu)致使界面黏附強(qiáng)度數(shù)量級(jí)變化，提出了動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)印集成方法，實(shí)現(xiàn)了光子、電子、傳感單元的混合集成，該方法已成為柔性集成器件制備的通用技術(shù)。將這一方法應(yīng)用于柔性集成器件規(guī)?；圃?，與基于柔性膜支撐的晶圓級(jí)芯片微應(yīng)力薄化方法結(jié)合，解決了晶圓薄化過(guò)程性能退化和超薄晶圓轉(zhuǎn)移脫模易碎裂的難題，將良率提升到95%以上，攻克了晶圓級(jí)應(yīng)力調(diào)控與柔性先進(jìn)封裝技術(shù)，建成了柔性集成器件制造中試線(xiàn)。
馮雪還建立了柔性集成器件與生物組織協(xié)同變形理論、界面失效與壽命預(yù)測(cè)模型，與轉(zhuǎn)印集成方法結(jié)合，研制出類(lèi)皮膚血糖監(jiān)測(cè)器件、三維柔性神經(jīng)電子、柔性超聲器件等原創(chuàng)性生物電子器件，突破了傳統(tǒng)醫(yī)療電子的物理形態(tài)和應(yīng)用場(chǎng)景限制。相關(guān)成果已走向工程化，服務(wù)于健康醫(yī)療、疫情防控、飛行安全、科技冬奧訓(xùn)練等領(lǐng)域。
泰德·彼萊奇科應(yīng)用力學(xué)獎(jiǎng)原名為應(yīng)用力學(xué)獎(jiǎng)，是國(guó)際上力學(xué)領(lǐng)域最具影響力的獎(jiǎng)項(xiàng)之一，設(shè)立于1988年并于2008年冠以美國(guó)三院院士、計(jì)算力學(xué)大師泰德·彼萊奇科（Ted Belytschko）的名義。該獎(jiǎng)項(xiàng)由美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)應(yīng)用力學(xué)分會(huì)評(píng)選，以表彰在工程力學(xué)領(lǐng)域做出重要貢獻(xiàn)的杰出個(gè)人，設(shè)立至今僅有37位學(xué)者獲獎(jiǎng)，其中有15位美國(guó)工程院院士。
供稿：航院
編輯：李華山
審核：郭玲
