餘存江：不只讓機器人知冷熱丨「35歲以下科技創新35人」中國榜單專欄

04-23

自 1999 年起，《麻省理工科技評論》每年都會推出「35歲以下創新35人」（Innovators Under 35 China）榜單，旨在於全球範圍內評選出被認為最有才華、最具創新精神，以及最有可能改變世界的 35 位年輕技術創新者或企業家，共分為發明家、創業家、遠見者、人文關懷者及先鋒者五類。

2017 年，該全球權威榜單正式推出中國區評選，並已公布並首屆評選結果。現在，《麻省理工科技評論》正式開設「35歲以下創新35人」中國榜單專欄，以人物報道的形式幫助中文讀者了解這些來自中國的新生代科技力量。

餘存江-先鋒者

「不只讓機器人知冷熱更要讓世界感受科學溫度」

獲獎年份：2017年

獲獎時年齡：34歲

獲獎時職位：美國休斯敦大學機械工程系助理教授

獲獎事由：發明了一種可拉伸的橡膠半導體材料，並在此基礎上開發出了各種全橡膠電子晶體管、感測器、集成器件與系統，為半導體材料加上了「可拉伸」這一多年無法實現的性能，將在眾多許多領域產生革命性的推動作用。

2017年9月，多家國內外媒體爭相報導一項科研的重大創新，「可拉伸全橡膠電子器件材料」、「讓機器人也能感受溫度變化的人造皮膚材料」就是出自一位來自中國的美國大學青年學者。

目前在美國休斯敦大學機械工程系擔任助理教授的餘存江與他的團隊在Science Advances期刊上發表了最新的研究成果，包括可拉伸的橡膠半導體材料以及利用其開發的各種新型全橡膠電子器件與感測器。將半導體組裝成納米纖維並製成橡膠複合材料，達到集成了半導體材料的電特性和橡膠的機械特性的橡膠半導體。橡膠半導體的發展推動了柔性可延展電子產品的開發與應用，如人造皮膚、生物醫學植入物，假肢和手術手套等。在餘存江領導參與的研究中，把人造皮膚包裹或穿戴在機器手上，機器手能夠明顯感受到不同的溫度，也能夠自動翻譯出手語和手勢。

從2000年起，柔性可延展電子就已經是全球科研界的熱門領域，並且可能掀起一場全球性的電子技術革命。目前該類電子的研發主要通過半導體及其電子器件的機械結構形狀的設計和製造進而達到可延展的機械性能，而餘存江的研究就是柔性可延展電子技術的一大突破。

餘存江所投身的研究項目，將有機會突破長期以來半導體材料的局限性。橡膠半導體對於傳統半導體材料在可拉伸的機械特性上實現了重大突破。橡膠半導體及全橡膠電子將進一步引導電子材料、電子器件和柔性電子等領域的技術變革。其中，橡膠半導體將改變電子材料的傳統定義，進而促進開發出新型可拉伸導體、半導體、離子導體等材料。而全橡膠電子則將會帶動更多元的全新類型電子器件研發，從可拉伸晶體管、二極體、光電器件、到各類型感測器、大面積電極、可穿戴柔性織物、表皮感測器等等。

出生於中國江蘇姜堰的餘存江，對於自己的求學經歷如此概括：「上大學前，我有幸一直是班裡成績最好的學生，進入大學之後我不盲從或者隨大流，而是一直朝著設定好的一個個目標前進，」從東南大學機械工程學院本科畢業後，餘存江進入東南大學電子科學與工程學院微電子機械系統教育部重點實驗室並在此獲得了碩士學位。此後在美國亞利桑那州立大學獲得機械工程博士學位，隨後進入美國伊利諾伊大學香檳分校材料科學與工程系Frederick Seitz 材料研究實驗室以及微納技術實驗室進行博士後研究。

也許就是不盲從、不隨大流的思考方式，讓餘存江在已然是百家爭鳴的柔性電子材料領域能另闢蹊徑、嶄露頭角。從餘存江對自己的描述可以看出，這是一位不甘落後、不斷進取的青年科研工作者。

作為餘存江在美國伊利諾伊大學香檳分校進行博士後研究的導師,同時也是美國三院院士（美國科學院院士，工程院院士，藝術與科學院院士）的John A. Rogers給予了餘存江極高的評價。John A. Rogers表示，餘存江做出的很多先鋒型的研究工作，都非常精彩且極具創新性。比如他在博士後研究階段研發的世界第一款能夠感知周圍環境且自動調節膚色的具有偽裝功能的電子皮膚。這種電子皮膚模仿了頭足類動物自動調節膚色、適應環境與偽裝自己的功能，通過將硅納米薄膜晶體管、光電感測器、執行器、光感測器、無機反射層和有機變色材料的有序整合成柔性皮膚進一步發揮高度複雜的系統功能，由此延伸的相關應用領域涵蓋軍事、時尚、藝術、建築等等。而餘存江的這項關於橡膠半導體和全橡膠電子器件的研究給柔性可延展電子的研發打開了全新的思路，且在技術層面具有很大的優勢。

圖丨餘存江

而美國西北大學機械工程系黃永剛（Yonggang Huang）院士（美國工程院院士、中國科學院外籍院士、歐洲科學院外籍院士）認為柔性可延展性電子產品當前所面對的市場機會與商用需求確實是非常明顯的：從消費性電子、醫療應用、智能可穿戴設備，到物聯網應用中無所不在感測器都包含在內，儘管可拉伸電子產品擁有巨大的潛力，但主要障礙之一是缺乏可拉伸的電子材料，特別是可拉伸的半導體材料。而餘存江在橡膠半導體領域的創新發現，解決了這個問題。因此，餘存江的研究是一項具有真正意義的突破性技術，並且將會對未來科學研究與相關產業產生重大影響，將具有極大的商業價值。

作為2017年中國區「35歲以下科技創新35人」「先鋒者」（Pioneer）的獲獎者，餘存江對自己的期許是「努力作出第一流且真正有實用價值的創新科研成果」，這是一個看似簡單但卻具有高度承諾的目標，身為科研工作者，餘存江追求的不只是實驗室里的實驗結果，更是科研成果得以應用於現實世界中所創造的價值。

也因如此，餘存江接下來的研究工作重心將全力拓展推動全橡膠電子與感測器成為一個新的研究領域，並引領這個領域的進一步發展。將全橡膠電子用於柔性電子、可穿戴技術、人工智慧、人體增強、健康監控、植入醫療器件、假肢、人造皮膚、新型人機交互等相關領域，通過對材料的突破、以及應用領域的創新，餘存江想要打造的不只是能夠感知冷熱的人造皮膚，更是一個突破既有材料限制、讓新興技術展現其應用溫度的世界。