理化所首创的液态金属电子电路打印机产品获国内外系列认可和奖项

  • 刘静 (天文与空间科学学院)
  • 创建于 2015-11-25
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在日前于深圳举行的第十七届中国国际高新技术成果交易会上,理化所与北京梦之墨科技有限公司联合展出的全球首台液态金属电子电路打印机产品引发业界广泛关注,并获高交会优秀新产品奖。

2015年7月,这一原创性发明入围素有美国科技界“奥斯卡”奖之称的“R&D 100 Award” Finalist(本年度中国大陆唯一入围产品)。2014年,液态金属桌面电子电路打印机获提名“两院院士评选2014中国十大科技进展新闻”,中国工程院为此来函:“认为成果对该领域工程科技发展将起到巨大的推动作用”。这一系列来自工业界、学术界及社会的认可,反映出液态金属打印机的价值正日益显现。

在此次高交会上,理化所还展出了与云南中宣液态金属科技有限公司合作研发的世界首支液态金属电子手写笔以及系列高性能液态金属热界面材料、直写电子器件等应用产品。同时,还与北京梦之墨科技有限公司联合发布了几大门类产品的市场信息,如:可在任意材质和表面快速制造电子电路的液态金属喷印设备、室温3D金属打印机、液态金属打印耗材,以及柔性电子设计服务及应用等。在整个展会期间,这些市场全新产品和技术吸引了国内外众多工业厂商、知名投资机构和政府部门的极大兴趣。

十余年来,作为国际室温液态金属领域的先行者和拓荒者,理化所刘静团队走出了一条不同于前人的创新之路,先后开辟出多个重大科技前沿和应用领域,如:液态金属芯片冷却与能量捕获、液态金属印刷电子学与室温3D金属打印、液态金属生物材料学与液态金属柔性智能机器学等。团队在持续取得全新基础发现的同时,还在底层核心技术研发上形成了综合创新和全面突破,不断阐释着液态金属的科学魅力和巨大应用价值。特别是,在增材制造领域,团队率先提出了具有新工业意义的液态金属印刷电子学思想,研发出世界首台液态金属电子电路打印机,以及首台能适应不同表面从而使“树叶也可变身电路板”的液态金属喷印设备,打破了个人电子制造技术的瓶颈和壁垒,使得在低成本下快速、随意制作电子电路成为现实,相应突破被认为可望改变传统电子及集成电路制造规则;与此同时,团队还创建了系列低熔点金属直接、液相或混合3D打印方法,并研发出商用设备,开辟了室温金属3D打印新途径,改变了传统3D打印主要限于聚合物或高熔点金属的格局,为终端功能器件的直接快速制造提供了基本工具。此次系列市场化产品的展出和发布,表明液态金属制造技术已从最初的基础研究逐渐向应用过渡。在“大众创业,万众创新”的巨大需求下,这些变革性电子器件快速制造技术将为千千万万的“创客”提供极具个性化的制造工具和手段。

实际上,以上系列前沿技术的原创性和领先性此前就已陆续得到了国内外的广泛重视和认可,团队发表的大量工作先后被国际上众多知名科学杂志、新闻媒介和专业网站如MIT Technology Review、IEEE Spectrum、ASME Today、Phys.org、Chemistry World、National Geographic、Geek、CCTV、Fox News等相继报道,在业界引发震动。而团队就液态金属系列独特效应、基础科学现象和生物医学应用的发现更被世界范围内众多顶尖科学杂志、网站和新闻频道,如:New Scientist、Nature、Nature Materials、Science News、News Week、Discovery、路透社及Daily Mail等广泛评价。正是在多年坚实的学术积累下,理化所团队于2013年前后相继研发出系列液态金属打印设备样机,随后进行了产品化设计和制造,又经近2年左右时间的综合测评和优化,将有关设备推进到较高的实用化程度。部分产品还应邀参展2014、2015上海国际工业博览会、2015中国-南亚博览会、2015国家科技战略座谈会,引发了重大反响和关注。

众所周知,先进制造技术被普遍认为是“第三次工业革命”的重要引擎和核心推动力,相应研发和市场近年来密集引起世界各国工业界和政府广泛重视,如美国就启动了旨在打造全球竞争新优势的增材制造国家计划,欧洲则力求通过实施工业4.0确保对新一轮工业革命的掌控,我国也已提出“中国制造2025”的宏伟蓝图,这些均为波及全球的国家战略。作为最终有望普及到个人应用层面的基础产品,梦之墨系列液态金属技术属于先进制造领域的全新变革性技术,高度贴合了当前及今后个性化电子快速制造与功能器件直接3D打印的需求,将加速人人制造和创新局面的形成,可望成为我国抢占未来制造产业的制高点,实现由“制造大国”向“制造强国”转变的重要机遇。可以预见的是,随着相应工作的推进,梦之墨产品将依托其技术原创性和领先性在全球形成强大市场竞争力,继而催生出一系列超越传统理念的电子工程学与3D机电混合打印技术,从而显著提速电子工业与制造业革新的步伐。

责任编辑:宋超