新郑，黄帝故里文脉绵延，科技创新活力涌动。初春时节，在河南工程学院龙湖校区环境与生物工程学院的一个实验室里，记者见到了这样一群年轻人，他们的平均年龄仅有21岁，却已经是纤维素基传感器领域的“创新先锋”。这支历经多届学生接力攻关的科研团队，如今已经手握20项国家发明专利，成果转化到账超过30万元，不仅在纤维素高值化应用领域开辟新赛道，更用科技力量守护民生，成为高校青年创新创业的生动典范。

　　七年坚守，从“学走路”到“领跑者”

　　“纤维素作为构成木头的主要成分，是地球上最丰富的天然高分子材料，可它的高值化应用一直是行业痛点，你们敢不敢接下这个挑战？”2019年秋天，学院党委副书记、副教授张浩的一句话，点燃了一群新生的科研热情。一句铿锵有力的“敢！”，成为这支团队科研之路的起点。

　　万事开头难。“起初，我们连纤维素的分离和溶胀也做不好，导电材料接枝效果差，传感器样品几乎没有响应。”团队成员、大四学生张国立回忆。为攻克难关，大家从基础文献学起，从基本操作练起，失败了就重来，性能不达标就反复验证。七年间，有人在实验室奋战至凌晨，有人整个暑假坚守在实验台前，有人从零开始自学表征与分析方法。凭着这股不服输的劲头，团队相继突破纤维素薄膜材料、自组装纤维素基压力传感器、类三明治结构压力传感器等关键技术。

　　“学生团队，同样也能做出改变行业的技术突破。”张浩老师感慨。如今，这支团队已经获得20项国家发明专利授权，发表研究论文20余篇，实现成果转让到账经费超30万元。

　　技术突破，让木头学会“感知”生命

　　在实验室里，团队研发的纤维素基传感器如同纸片般轻薄柔软。将它贴在手腕上，就能准确采集脉搏信号。张浩介绍，过去我们多把木头中的纤维素分离出来用于造纸和食品添加剂等低附加值领域，现在通过多种技术创新，团队成员制备的纤维素基传感器灵敏度超过50kPa-1，响应时间小于20ms，成功实现了人体脉搏、心跳等信号的准确采集。在此基础上，团队成员进一步拓展应用场景，利用纤维素的柔性和环保性，将传感器与单片机等结合，制成可穿戴生理信号监测系统，实现了人体关节运动的实时监测。

　　应用拓展，从健康监测到人机交互

　　立足核心技术，团队成员不断拓展纤维素基传感器在人机交互领域的应用边界。一方面，团队研发出纤维素基手写输入设备，可在任意表面实现“无笔书写”，通过传感器捕获压力变化，结合深度学习算法识别笔迹。“传统手写输入依赖触控屏，我们的传感器可直接贴附在皮肤表面，不受设备与场景限制。”大四学生缪芳洁介绍。另外，团队构建高灵敏度的纤维素传感微结构，监测咽喉肌肉运动，获得清晰的发声过程响应信号，通过进一步结合硬件实现可靠语音输入。目前，相关技术正加快与企业对接，为人机交互与可穿戴设备形态革新提供新思路。

　　民生探索，让科技守护独居老人

　　在攻关技术的同时，团队始终心系民生需求。大三学生张宇飞说：“我们团队里有不少同学来自农村，家里的老人很多不愿离开祖宅，现在独自生活，一想到他们万一在家里遇到意外没人知道，就特别担心。”正是这份对家人安全守护的牵挂，团队利用自研的纤维素基传感器开发出基于生理信号阈值监测的自动呼救装置。当老人跌倒或者发生心率异常时，装置可及时响应、自动报警，解决了传统装置需要人工操作、佩戴舒适性差等痛点。“这个装置是我们团队十余位同学在实验室里日夜攻关的成果。”张宇飞说，“想到它能守护独自在家的爷爷奶奶们，一切都值了。”

　　效益显现，从实验室走向市场

　　七年的坚持，不仅为团队带来了技术突破，更带来了实实在在的效益。目前，团队成员参与完成省部级课题两项，与合作企业签订横向课题5项，到账经费300余万元。团队已获得国家发明专利授权20项，累计实现技术转让到账经费超30万元。与市场上现有的同类产品相比，团队研发的纤维素基传感器成本下降超过60%，相关技术有效助力合作企业完成产品升级，扩大销售规模。同时，团队的研究工作进一步推动了纤维素的高值化应用，减少了金属、半导体等材料在传感器领域的消耗，降低了传统电子设备废弃后造成的电子垃圾污染，也为我国独居老人提供了安全、环保、有效的生命守护。

　　青春逐梦，续写科研报国新篇

　　从实验室的反复优化，到生产线的成果落地，从健康监测的技术突破，到民生守护的责任担当，河南工程学院这支年轻的团队用七年时光，让古老的纤维素焕发全新的生命力。团队成员们说：“我们最大的收获，是在发现问题、解决问题中学会坚持、学会协作、学会思考，这段经历比任何奖状都珍贵。”未来，他们将接续努力，深耕纤维素高值化应用领域，推动更多原创技术走向应用、走向市场。

（来源：河南工程学院）