夢(mèng)之墨：中科院飛出的全球液態(tài)金屬打印領(lǐng)導(dǎo)者

圣誕節(jié)快到了，你能想象用一支特殊的筆在空氣中輕輕劃幾下，便能成就一張真實(shí)而精彩的圣誕電子賀卡嗎？夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)的距離在今天被拉得如此之近，用一只液態(tài)金屬電子手寫筆便能輕松實(shí)現(xiàn)自己變身“神筆馬良”的瞬間愿望。

在第十七屆中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)（以下簡(jiǎn)稱高交會(huì)）上，中科院理化技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱理化所）與北京夢(mèng)之墨科技有限公司聯(lián)合展出的全球首臺(tái)液態(tài)金屬電子電路打印機(jī)產(chǎn)品引發(fā)了業(yè)界的廣泛關(guān)注，并獲高交會(huì)優(yōu)秀新產(chǎn)品獎(jiǎng)。

它的發(fā)明者理化所研究員劉靜告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，液態(tài)金屬打印機(jī)具有很高的性價(jià)比，批量制造后其成本將得到控制，這預(yù)示著高端電子制造業(yè)正在步入平民化階段。

打破傳統(tǒng)打印模式

“隨著面向個(gè)人終端用戶的液態(tài)金屬打印設(shè)備完成設(shè)計(jì)制造并進(jìn)入市場(chǎng)，意味著打印機(jī)領(lǐng)域的全新電子電路制造模式時(shí)代的開啟�！眲㈧o表示，這種打印技術(shù)將普及到家庭、辦公室、學(xué)校、工廠乃至工業(yè)設(shè)計(jì)、藝術(shù)探索、文化創(chuàng)意等應(yīng)用領(lǐng)域。

如今，劉靜率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)探明了液態(tài)金屬電子打印機(jī)在近10個(gè)領(lǐng)域里的開拓應(yīng)用價(jià)值，“液態(tài)金屬打印機(jī)能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜大面積柔性PCB、電學(xué)傳感器、電子藝術(shù)、電子裝飾、電子化建筑設(shè)計(jì)、人物肖像、電路單元、電子賀卡、電子圖案乃至功能電子器件等的即時(shí)打印和制作�！眲㈧o說(shuō)。

值得一提的是，此次在高交會(huì)上發(fā)布的可在任意材質(zhì)和表面快速制造電子電路的液態(tài)金屬噴墨打印設(shè)備、室溫3D金屬打印機(jī)、液態(tài)金屬打印耗材以及柔性電子設(shè)計(jì)服務(wù)及應(yīng)用等市場(chǎng)全新產(chǎn)品和技術(shù)，也同樣吸引到了大批國(guó)內(nèi)外工業(yè)廠商、知名投資機(jī)構(gòu)和政府部門的關(guān)注目光。

“我們要向中關(guān)村的創(chuàng)客們推薦液態(tài)金屬打印機(jī)，這種打印機(jī)太神奇了，能在樹葉上乃至磚頭上實(shí)現(xiàn)打印功能，將為北京的文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更強(qiáng)勁的技術(shù)支持�！敝嘘P(guān)村管委會(huì)的相關(guān)工作人員向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者介紹說(shuō)。

之所以得到認(rèn)可，劉靜解釋，這要?dú)w功于液態(tài)金屬打印機(jī)在技術(shù)理念上完全改變了傳統(tǒng)模式，打破了個(gè)人電子制造的技術(shù)瓶頸和壁壘，使打印機(jī)可以在低成本下快速、隨意地制作電子電路。

找到自己的“硅谷路徑”

成績(jī)的取得不是一蹴而就的結(jié)果，更不是一朝一夕的功力，任何成功都是時(shí)間和精力的巨大投入。劉靜團(tuán)隊(duì)通過(guò)不懈努力，逐步攻克了制約液態(tài)金屬打印技術(shù)在通向?qū)嵱没�道路中的一系列關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)難題，首次建立了一系列全新原理的室溫液態(tài)金屬打印方法，最終獲得的高度均一的打印精度和質(zhì)量，能滿足當(dāng)前大多數(shù)印刷電路板（PCB）的要求，為液態(tài)金屬打印機(jī)的產(chǎn)業(yè)化道路掃清了障礙。

2014年，液態(tài)金屬桌面電子電路打印機(jī)獲提名“兩院院士評(píng)選2014中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”，中國(guó)工程院為此來(lái)函，他們認(rèn)為“成果對(duì)該領(lǐng)域工程科技發(fā)展將起到巨大的推動(dòng)作用”。今年7月，這一原創(chuàng)性發(fā)明再度入圍素有美國(guó)科技界“奧斯卡”獎(jiǎng)之稱的“R&D 100 Award”Finalist（本年度中國(guó)大陸唯一入圍產(chǎn)品）。一系列來(lái)自工業(yè)界、學(xué)術(shù)界及社會(huì)的認(rèn)可，反映出液態(tài)金屬打印機(jī)蘊(yùn)含的巨大商業(yè)潛能。

“沒(méi)有商業(yè)應(yīng)用，發(fā)明創(chuàng)造就不值一提�！眲㈧o斬釘截鐵地說(shuō)道。據(jù)了解，夢(mèng)之墨公司便是因液態(tài)金屬打印機(jī)的應(yīng)運(yùn)而生“起家”的。劉靜告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，一系列市場(chǎng)化產(chǎn)品的展出和發(fā)布，表明液態(tài)金屬制造技術(shù)已從最初的基礎(chǔ)研究逐漸向應(yīng)用過(guò)渡。他也憧憬，在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”的巨大需求下，這些變革性電子器件帶來(lái)的快速制造技術(shù)必將為千千萬(wàn)萬(wàn)的創(chuàng)客提供極具個(gè)性化的制造工具和手段。

作為已經(jīng)進(jìn)入推廣和應(yīng)用階段的液態(tài)金屬打印機(jī)產(chǎn)品，劉靜將其命名為“夢(mèng)之墨”系列產(chǎn)品，顧名思義就是“想怎么畫就怎么畫”。作為最終有望普及到個(gè)人應(yīng)用層面的基礎(chǔ)產(chǎn)品，“夢(mèng)之墨”系列液態(tài)金屬技術(shù)高度貼合了當(dāng)前及今后個(gè)性化電子快速制造與功能器件直接3D打印的需求，將加速我國(guó)“人人制造”創(chuàng)新局面的進(jìn)一步形成，未來(lái)更有望搶占戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展制高點(diǎn)，成為我國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)的重要一步。

可以預(yù)見，隨著推廣的不斷深入，“夢(mèng)之墨”產(chǎn)品將依托其技術(shù)的原創(chuàng)性和領(lǐng)先性，在全球形成強(qiáng)大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，繼而催生出一系列超越傳統(tǒng)理念的電子工程學(xué)與3D機(jī)電混合打印技術(shù)，從而顯著提速電子工業(yè)與制造業(yè)革新的步伐�！拔覀冎孕南Ｍ�科研能與生產(chǎn)相結(jié)合，科研成果可以迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，我們只想勾勒好心中的‘硅谷路徑’。”劉靜說(shuō)。

充分發(fā)揮所地合作優(yōu)勢(shì)

今年6月，由中科院理化所授權(quán)并助力云南中宣液態(tài)金屬科技有限公司的液態(tài)金屬電子手寫筆、導(dǎo)電油墨、導(dǎo)熱片與導(dǎo)熱膏等系列產(chǎn)品生產(chǎn)線建成投產(chǎn)。這是理化所繼與合作企業(yè)聯(lián)合推出用于高端計(jì)算機(jī)CPU、LED等的液態(tài)金屬散熱器市場(chǎng)產(chǎn)品后，在液態(tài)金屬領(lǐng)域的又一重要產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。

劉靜介紹，早在2013年11月，理化所便與云南中宣液態(tài)金屬科技有限公司達(dá)成技術(shù)合作協(xié)議，就液態(tài)金屬熱界面材料與印刷電子材料專利技術(shù)進(jìn)行科技成果轉(zhuǎn)化。經(jīng)過(guò)一年半時(shí)間的建設(shè)，首期40噸/年的液態(tài)金屬新材料與應(yīng)用技術(shù)生產(chǎn)線已于今年5月下旬順利建設(shè)完成，產(chǎn)品類型涵蓋了液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱片以及液態(tài)金屬電子手寫筆、液態(tài)金屬導(dǎo)電油墨等幾大門類，其中的液態(tài)金屬電子材料成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)空白。

“理化所與云南中宣公司的合作，為探索如何依托高新科技成果并充分發(fā)揮地方資源優(yōu)勢(shì)來(lái)推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展進(jìn)行了有益嘗試，我們的夢(mèng)想就是要讓液態(tài)金屬真正走進(jìn)千家萬(wàn)戶�！眲㈧o說(shuō)
來(lái)自: 中國(guó)科學(xué)報(bào)