AIL课题组：“电力线画笔”描绘物体
与法拉第用铅笔绘制电场线过程相反，我们将该技术命名为“法拉第3D打印”
课题组长 丨 研究介绍丨 组内动态 丨 发表论文 丨 本组成员丨 科普丨 科研合作
|
3D打印、微电子、微纳光学等对高精度、高通量制造技术的急切需求，极大的推动社会产业升级。为开拓和发展变革性微纳制造技术，气溶胶智能实验室Aerosol Intelligence Laboratory（AIL）将聚焦前瞻性和变革性的独特研究，致力于前沿多学科交叉技术的突破创新，最终实现复杂系统集成及高级组装解决方案。首要目标是建立气溶胶纳米制造系统，打造通用原子制造平台。“气溶胶”的第一印象往往是“雾霾”，我们课题组则将其与纳米技术结合，用于创建新材料体系，并开展基础研究和解决实际工程应用（逆向）问题。本课题组将主要通过创制和打印超构材料及微纳器件来开发物质科学普适系统，满足我国对于关键核心技术及其产业化的需求。 基于气溶胶纳米技术，本课题组巧妙利用“人工闪电”构筑和创制新材料的气溶胶纳米颗粒。利用我们独有技术实现单个纳米结构的尺寸、方向及位置的纳米级控制。该新技术将为其他领域开辟前沿研究方向，包括3D纳米打印、微电子、原子团簇、超构材料、微纳光学、新型催化剂等。
课题组经费和资源充足，欢迎助理研究员、博士后研究员、硕博连读研究生和本科生的加盟，希望您对变革性微纳制造和集成电路（微电子）：计算机编程、3D纳米打印、原子制造、超构材料、光刻技术、芯片互连等前沿交叉研究有浓厚兴趣；有意者请发送个人简历至fengjch@shanghaitech.edu.cn
2023年11月，课题组博士生刘仕荣同学的工作Programmable and Parallel 3D Nanoprinting Using Configured Electric Fields在国际期刊Advanced Functional Materials发表（点击阅读），该工作主要是通过三块平行极板实现了电场的精准控制，并以此控制打印结构的尺寸。
2023年10月，课题组博士生刘柄言同学的论文被Nature Electronics编辑再次Highlights (点击查看)
2023年10月，冯继成在第十四届全国气溶胶大会做邀请报告“气溶胶技术的威力：从原子制造到3D纳米打印”，并参加2026年国际气溶胶大会（International Aerosol Conference 2026）的筹备会。
2023年10月，课题组刘柄言同学获得国家奖学金，热烈祝贺！ 2023年9月，威尼斯官网9778818大道书院2023级本科生迎新会, 冯继成受邀作为2023级导师代表发言。
2023年9月，课题组刘柄言同学的论文被Nature Communications编辑团队Editors Highlights(点击查看) 和被编辑团队选为Featured Image（见如下截图）. The Editors’ Highlights pages aim to showcase the 50 best papers recently published in an area.
2023年9月，课题组多名成员参加在西班牙举行的国际会议European Aerosol Conference 2023, Malaga, Spain. 课题组共获得2个口头报告和4个墙报，其中殷钰祥同学在700多个poster中脱颖而出，荣获了最佳墙报奖，恭喜！
2023年8月，受邀撰写了Behind the paper: Beyond nanolithography: A 3D printing paradigm shift 2023年8月，课题组2022级博士研究生刘柄言的工作Metal 3D nanoprinting with coupled fields在Nature Communications上发表，通过自主研制的3D打印机结合电场/流场协同耦合，实现了多材料、高精度和高通量的金属3D纳米结构阵列的快速打印。最小金属线宽14-nm，同时并行打印64000000个3D纳米结构仅需20分钟！祝贺刘柄言和课题组的小伙伴们
2023年4月，参加第四届团簇科学与原子制造会议，并做邀请报告“基于气溶胶技术的原子制造：从团簇到3D打印”，刘柄言做邀请报告“耦合场调控的团簇3D打印”，韩耀晨墙报“原子团簇创制与表征新方法” 恭喜刘柄言、韩耀晨同学获得优秀墙报奖！
2023年2月，参加国家自然基金委员会 “团簇构造、功能及多级演化”重大研究计划 2022-2023年度学术交流会，哈尔滨。
2022年12月，获批国家自然基金重大研究计划（培育）基金项目资助，主持，批准号：92261102 2022年11月，冯继成获得“2021-2022学年优秀书院导师”，威尼斯官网9778818书院是实施学生综合素质培养的教育单位，专注于学生综合素质培养和人格养成，通过实行导师制与学院紧密联系，在协同育人中发挥重要作用。原文链接 2021年10月28日，Virtually Probing 'Faraday 3D Nanoprinting'在线发表于Additive Manufacturing期刊 ，解释了法拉第3D打印控制电场线的能力，而且还开发了一种“原位”工具进行“虚拟探测”3D纳米打印的全过程，该“虚拟探测”兼具朗缪尔探针和表面电位显微镜的双重功效。该工作提供了精确控制3D纳米结构的方法，并为程序化控制纳米制造提供了理论指导。该工作的视频介绍见上第二个视频，详情请点击原文阅读
2021年10月4日，教授课程《气溶胶科学与技术》的新生学子你我谈，点击阅读 2021年8月21日，科普讲座“巧妙用电” ，点击观看录播
2021年8月30日-9月3日，The European Aerosol Conference, 做报告“Virtually probing the aerosol-based 3D nanoprinting” (见上第二个录制视频)； 2021年7月29日-8月2日，AIL课题组参加“2021国际有色金属新材料大会”（广西，南宁），在“增材制造”会场做报告--解析法拉第3D打印--和在“高熵合金和非晶合金”会场做报告--新奇合金制造-- 2021年5月28日，AIL课题组参加“2021亚洲3D打印、增材制造展览会” 2021年3月31日，Nature 《自然》发表了与韩国首尔大学合作的文章！https://www.nature.com/articles/s41586-021-03353-1 2021年03月08日，应邀出席张江国家实验室技术研讨。张江实验室以重大科技任务攻关和大型科技基础设施建设为主线，实现重大基础科学突破和关键核心技术发展。 2020年11月27日，导师面对面|冯继成：和而不同 https://mp.weixin.qq.com/s/QgSYsbPXT1uJhQw0RbmCeQ 2020年11月5日，Matter主编Cranford博士pick我们的研究论文https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(20)30567-1
2020年10月19日，课题组主页上线 www.jcfenglab.com 2020年10月6日-9日，冯继成在第一届高熵合金颗粒会议High Entropy Alloy and Complex Solid Solution Nanoparticles for Electrocatalysis (SoSe20) 做邀请报告，题为“Vapor-crystal Transformation into Unreachable Alloys” 邀请报告包括： Liangbing Hu Thermal Shock Synthesis of High Entropy Nanostructures and Their Emerging Applications Chad Mirkin Accelerating Materials Discovery through Nanoparticle Megalibraries 2020年9月16日，课题组logo正式上线 2020年9月10日，气路布设技术会议 2020年9月9日，参加“大幅面3D打印”评审 2020年9月6日，欢迎刘仕荣、刘柄言、韩耀晨加入课题组！ 2020年9月1日，气溶胶智能实验室成立 |
|
刘仕荣
博士研究生
研究课题：法拉第3D打印
邮箱 Email：liushr@shanghaitech.edu.cn
刘柄言
博士研究生
研究课题：功能基元序构
邮箱 Email：liuby2@shanghaitech.edu.cn
韩耀晨
博士研究生
研究课题：原子团簇构造与多级演化
邮箱 Email：hanych@shanghaitech.edu.cn
殷钰祥
硕士研究生
研究课题：微纳电子-A
邮箱 Email：yinyx@shanghaitech.edu.cn
艾金贵
硕士研究生
研究课题：高熵合金纳米结构
邮箱 Email：aijg@shanghaitech.edu.cn
张跃奇
硕士研究生
研究课题：微纳电子-B
邮箱 Email：zhangyq1@shanghaitech.edu.cn
The world is changing rapidly, and technology is at the forefront of this change. The technologies of the future are still in their early stages, but they have the potential to change our lives in ways we can't even imagine.
巧妙用电：点击观看科普录播
您可知，闪电可以做新材料吗？我们通过人工闪电，创制一些目前不存在的新材料体系。并且打破了传统的“水油不互溶”体系的极限！Mix anything with anything
法拉第约200年前，用铅笔创绘了电场线，我们则反其道而行之：将电场线巧妙转换成描画3D物体的工具，并将该3D打印技术命名为“法拉第打印”；
如果您也想体验神笔马良，欢迎到我们课题组远程、非接触的描画3D物体吧！
空气质量检测中，我们会看到PM2.5和 PM10，代表环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 和10微米的颗粒物。我们实验室可以在一个完全密闭的系统中，将颗粒尺寸缩小三到四个数量级，再精确控制这些小颗粒在三维空间的定向移动，比如法拉第3D打印、整饰智能纺织品等。
欢迎有兴趣的研究组、企业洽谈合作，共同解决卡脖子难题。