周南嘉研究員-西湖大學

周南嘉博士
工學院

電子科學與技術
材料科學與工程

精密智造實驗室


郵箱: zhounanjia@westlake.edu.cn


周南嘉，杭州人，西湖大學工學院特聘研究員，精密智造實驗室負責人，浙江省3D微納加工與表征重點實驗室副主任。主要從事增材制造光電器件方面的研究。2015年于美國西北大學取得材料科學與工程博士學位，并獲得國際材料協會（MRS）最佳博士生獎。隨后以全美八名獲獎者之一的身份，獲得Dreyfus榮譽博士后基金加入哈佛大學， 3D打印領域國際領軍人物Jennifer A. Lewis團隊。博士后期間基于微納3D打印技術展示了高精度復雜三維電子、光學器件的一體化制造方法。2018年4月-7月任新加坡國立大學助理教授。自2018年9月全職加入西湖大學以來，開創(chuàng)性地提出以研發(fā)新材料作為 3D 打印精度極限的突破口，設計了全新的 3D 打印功能材料，研發(fā)了超高精度 3D 打印工藝，實現了百納米至微米級別的超高精度多材料功能3D 打印技術，并應用于射頻/微波器件、柔性電子、光通訊、微型機器人和生物芯片等先進制造領域。2019年獲得國家海外高層次（青年）人才引進計劃。2019年被評為《麻省理工科技評論》中國區(qū)“35歲以下科技創(chuàng)新35人”。2020年獲得求是基金會杰出青年學者獎。2020年孵化西湖未來智造（杭州）科技發(fā)展有限公司，開發(fā)用于高精度結構件、先進電子裝聯、三維電路、微波/毫米波器件、光電芯片封裝結構、小型機器人等的快速打印設備與材料體系。



學術成果

課題組的研究方向為基于增材制造的新材料、新技術與新應用。試圖結合材料科學與機械工程原理打破傳統材料制備與加工的局限，實現增材制造在多學科多領域的實際應用。

在功能材料制備方面，我們的研究針對高精度3D打印需求，研究新型功能墨水合成方案及打印工藝，以獲得具有特定機械、電學、光學、生物性能的功能結構。在新型打印技術方面，我們的研究主要針對現有3D打印技術存在的缺陷，創(chuàng)新性的提出新型多材料集成打印技術，拓廣材料選擇范圍、提升打印速度及打印精度。最后在應用方面，我們的研究聚焦基于自主研發(fā)的增材制造技術的射頻/微波電子器件與系統、柔性電子、光電子集成系統、生物電子器件、微型機器人。我們希望我們的研究能夠為突破我國微電子、光電系統加工關鍵技術的“卡脖子”問題提供新的思路。



代表論文






[1] Zhang, H., Yao, Y., Hui, Y., Zhou, N.*, Ju, F.*. A 3D-printed microfluidic gradient concentration chip for rapid antibiotic-susceptibility testing. Bio-des. Manuf. 5, 210–219 (2022).

[2] Zhou, N., Ma, L.. Smart bioelectronics and biomedical devices. Bio-des. Manuf. 5, 1–5 (2022).

[3] Chen, H., Min, X., Hui, Y., Zhang, B., Yao, Y., Xing, W., Zhang, W., Zhou, N.*. Colloidal oxide nanoparticle inks for micrometer-resolution additive manufacturing of three-dimensional gas sensors. Mater. Horiz.  9, 764 - 771(2022).

[4] Wang, Z., Zhang, B., Cui, W.*, Zhou, N.*. Freeform fabrication of pneumatic soft robots via multi-material embedded 3D printing. Macromol. Mater. accepted.

[5] Zheng, Y., Wang, Y., F. Zhang, F., Zhang, S., Piatkevich, K. D., Zhou, N.*, Pokorski, J. K.*. Coagulation Bath-Assisted Direct Ink Writing of Highly Conductive PEDOT:PSS Microelectrodes for Implantable Bioelectronics. Adv. Mater. Tech. accepted.

[6] Liu, D., Ren, J., Wang, J., Xing, W., Qian, Q., Chen. H., Zhou, N.*. Customizable and stretchable fibre-shaped electroluminescent devices via mulitcore-shell direct ink writing[J]. Journal of Materials Chemistry C, 2020.

[7] Shi, Q., Chen, H., Pang, K., Yao, Y., Su, G., Liang, F., Zhou, N.*. Permalloy/Polydimethylsiloxane Nanocomposite Inks for Multimaterial Direct Ink Writing of Gigahertz Electromagnetic Structures, Journal of Materials Chemistry C, 2020.

[8] Yao, Y., Yin, C., Hong, S., Chen, H., Shi, Q., Wang, J., Lu, X., Zhou, N.*. Lanthanide-Ion Coordinated Supramolecular Hydrogel Inks for 3D Printed Full-Color Luminescence and Opacity Tuning Soft Actuators. Chemistry of Materials, 2020.

[9] Zhou, N., Bekenstein, Y., Eisler, C. N., Zhang D., Schwartzberg A. M., Yang P, Alivisatos A. P., Lewis, J. A.. Science Advances 2019, eaav8141.

[10] Zhou, N., Liu, C., Lewis, J. A., Ham, D.. Gigahertz Electromagnetic Structures via Direct Ink Writing for Radio‐Frequency Oscillator and Transmitter Applications. Advanced Materials 2017, 29 (15), 160519

[11] Zhou, N.; Kim, M.-G.; Loser, S.; Smith, J.; Yoshida, H.; Guo, X.; Song, C.; Jin, H.; Chen, Z.; Yoon, S. M.; Freeman, A. J.; Chang, R. P. H.; Facchetti, A.; Marks, T. J., Amorphous oxide alloys as interfacial layers with broadly tunable electronic structures for organic photovoltaic cells. Proceedings of the National Academy of Sciences 2015, 112 (26), 7897.

電子郵箱：zhounanjia@westlake.edu.cn

課題組提供自由的學術環(huán)境，鼓勵學科交叉。二十余位同學分別來自材料、化學、機械、電子、生物等不同專業(yè)背景。課題組已具備國際一流的材料合成、表征和打印設備。已與西湖大學、浙江大學、杭州電子科技大學、新加坡國立大學和哈佛大學多個課題組建立了長期合作關系。長期歡迎具有電子、光學、機械、生物、自動化、化學、材料等相關背景的本科生、碩士及博士研究生、已畢業(yè)博士生、青年學者加入我們！

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