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看清每一个微小的流动

——访我校“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品二等奖获奖团队

    近年来，国内微型流量测量仪器的研究获得了长足进步，但距离实现可产业化的测量仪器和平台仍有一定距离。

    “市场的需求及当前技术产品的研究现状，启示我们在这个领域展开研究，或许能有所成绩！”雷春霞对记者说。前不久，她和同样来自计测学院的刘星利、陈荣前、韩天添和田爽5人共同组队合力研发的“显微流量传感器集成化芯片设计与可视化流量检测设备”项目，凭借突出的技术创新、潜藏的巨大经济和社会效益，夺得第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。

    科学研究必须付出汗水。研究中，队员们将枯燥艰辛的研究历程，视为一次拓宽科学研究之路的有趣探索。“你会更加敏感地感知每一个细微的变化。就像测量液体流量一样，你会努力发觉它的变动。”

    在研究起步阶段，寻找一个科学的切入方向和理论依据极为关键。基于我国微纳米级别的微通道技术仍处于研究初级阶段，成熟成果尚少的现状，队员们顺势而动，积极探索生化微电技术。

    经过充分的理论假设与论证，团队决定，在集成化微悬臂梁流量传感器芯片设计的基础上，借助显微图像采集与处理技术获得微悬臂梁受流体载荷作用产生的变形位移，根据流量—位移的标定函数关系，实现微升量级流体的显微可视化流量检测。

    “芯片内的微通道中悬臂梁的材料选取至关重要，为了寻找合适的悬臂梁，我们一次又一次尝试，从头发丝、金属丝到合成材料，一直没能找到理想的材料。”韩天添说，最终采用的防静电稠材料，是他们历时3个月实验，不断与制作工厂讨论，咨询本校、外校指导老师意见后的决定。

    “在显微镜下观测到悬臂梁成功的根据通入的流量的大小发生偏转时，我们感动得几乎都要哭了。”阶段性成果的取得，让大家欣喜不已。

    为了使作品更加完善，他们继续进发。一方面，根据实验结果分析，不断改进，最终将平均误差控制在1.25%。另一方面，利用专用软件，自主编写循环代码，准确检测到自由端变形前后的坐标，根据图片像素可得实际位移值。为了易于操作，还设计了专门的流量检测界面，把图像处理和上面的标定结果都集成在这个图形界面，使得测定过程一目了然。

    从校赛、省赛再到国赛，整整一年，他们一路付出，从经验不足到游刃有余，从青青幼苗终长成参天大树。“他们经历的，是一个从无到有，从未知到成熟的过程。”这是指导老师王昊利眼中队员们的成长。他坚信：“我们每一个读书上学的人都会经历这样一个过程。付出与收获，从来都是公平的，关键是我们要在过程中抓住机遇，在机遇里发展自身。”

（任星宇 秦梦元）