据了解,目前传统常规的电子制造仍只能通过蒸镀、溅射、沉积完成。从制造工序来看,整个过程生产线庞大,建设成本昂贵,很难实现即时制造,且不具备环保节能、柔性电路等优势,这些都亟待新的技术来改革。

而我们近期接触的梦之墨,便是一家基于液态金属或合金墨水的电子直接打印技术的科技公司,其主要围绕首创的室温液态金属电子增材制造技术开展应用和产业化。简单来讲,即通过液态金属电子墨水直接、快速制造出柔性可拉伸电子电路及终端功能器件,从而革新传统的电子制造理念。

关于之所以会选择液态金属作为电子墨水的疑问,梦之墨总经理陈柏炜告诉36氪,这主要源于液态金属作为室温液态金属新材料的几大特性:其一,熔点低、粘度低,室温下具有水一样的流动性;其二,导电性强,导电率可达107 S/m;其三,稳定性好,无毒且不易与其他物质反应;其四,沸点高,达到2000摄氏度也不易挥发。此外,陈柏炜也表示,在柔性电子领域,以往多采用铜片、塑料电子方案,但其稳定性相对教差且容易受损;相比之下,液态金属的这些属性也恰恰给电子增材制造奠定了良好的条件基础。

事实上,对于任何一项科技创新技术的产生,如何能够融入到现有的产业实际应用便成为大家关注的焦点。据陈柏炜介绍,目前梦之墨推出的首款核心产品液态金属桌面电子电路打印机,启动时间在2s以内,基于液态金属打印技术的使用场景也相对比较广泛,其中典型的场景有:

液态金属+电子制造,通过替代传统油墨以印刷的方式在基材上制造电子电路及器件,实现机电一体化制造,功能结构一次成型,比如复杂大面积柔性PCB、RFID标签、智能标签等;液态金属+柔性传感与可穿戴,鉴于柔性电子基底的兼容性,可适用于陶瓷、玻璃、树叶、塑料、纤维等材料。液态金属+智能空间,基于涂层电路让墙壁、门窗、地面等变得智能化;液态金属+艺术,则比如各类工艺品、个性装饰等除此之外,梦之墨还将在广告领域、智能家居、智能手机、无线通讯、电子皮肤、医疗技术等方面做相关的拓展尝试。

至于如何进一步推向市场,整体来看,梦之墨将主要有三种实现路径:其一,直接销售,目前公司的终端硬件产品主要通过渠道合作以及行业展会的方式,服务于高校职业教育、科研院所以及企业研发;其二,合作研发,针对不同的行业以及客户需求,前期公司会跟合作伙伴一起探索研发,未来则可以推出相关的产品模块;其三,独立设计,基于现有的技术也会选择一定可落地场景,比如文艺领域,公司拥有自己的设计团队,未来也会不断拓展到高端设计领域。

据悉,目前首款打印机终端设备已经出售近五十台;而通过跟经销商渠道合作,梦之墨在文化领域的产品也陆续有不少的订单,且在云南已成立了相关的产线基地。此外,未来公司也将陆续发布基于液体金属打印技术的喷墨打印机、立体复合打印机等多款产品,同时也会面向国内外市场做相关的布局。

梦之墨 液态金属桌面打印机

谈及市场竞争,长期以来液态金属在生物医学、增材制造、柔性机器、热控与能源等领域具有的广泛应用价值。但从目前来看,全球市场上基于液体金属打印技术相关的公司比较少,国内同类公司则基本没有。国外典型两家公司中,一家液态金属3D打印机制造商是享有纳米金属喷射(Nano Metal Jetting)技术专利的以色列公司XJet;另一家Vader Systems也一直在开发专属于自己的独特3D打印系统——MK1,该系统使用了他们正在申请专利的MagnetoJet技术。

相比之下,陈柏炜也表示,目前液态金属打印技术在通向实用化的过程中,高性能墨水的欠缺一直是产业发展的短板,其本质的核心难点在于如何实现对材料的控制,即能否能够掌握材料的改性及最佳配比便成为竞争的关键。而在这点上,梦之墨通过建立一系列全新原理的室温液态金属打印方法,再到工程化,最终获得较高且均一的打印精度和质量,以满足当前大多数印刷电路板(PCB)的要求;据官方表示,目前公司已构建了自己的专利布局,整体可具备3年的技术及产品化的领先优势。

而之所以能够做到这点,也得益于团队在该领域的长期积累。创始人刘静,清华大学教授,中国科学院理化技术研究所双聘研究员,长期从事室温液态金属与生物传热学研究;目前团队规模近50人,主要依托于中国科学院理化技术研究所、清华大学,核心成员在大量底层核心技术研发上,比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方面积累了较多的经验。

据悉,梦之墨早前已获得西科天使千万级天使投资,预计年底会开启下一轮融资计划,将主要用于新产品研发及市场推广方面。

基于液体金属,「梦之墨」想以”打印”的方式实现多领域的柔性电子制造

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