「镁客·请讲」梦之墨陈柏炜:基于液态金属的价值点,让电子制造打破时空限制

简介:

室温液态金属,让电子制造打破时空的限制。

说到室温液态金属,可能大多数人都没听说过这个概念。

简单的说,室温液态金属是多种金属的合金,它的熔点和粘度低,室温下具有水一样的流动性,同时其导电性强、稳定性好,不仅无毒且不易与其他物质反应,即便在2000摄氏度的条件下也不易挥发。

像下面这些:

梦之墨陈柏炜:基于液态金属的价值点,让电子制造打破时空限制

梦之墨陈柏炜:基于液态金属的价值点,让电子制造打破时空限制

如同手工绘制的艺术品,其实是通过这种特殊新材料制作的。

那么,这种和我们印象完全不同属性和形态的液态金属,到底从何而来,又能给我们带来什么神奇的变革呢?

带着这样的疑问,我们采访了全球首创室温液态金属增材制造技术的初创企业梦之墨,揭开这个常温下为液体形态的金属的神秘之处。

从无到有,液态金属从理化所走向产业化落地

“液态金属其实是刘静教授11年提出来的学科,这方面的研究都是我们自己由无到有建立起来的。”陈柏炜是梦之墨的创始人之一,而他提到的刘静教授则是梦之墨的首席科学家,同时他也是中国科学院理化技术研究所研究员,清华大学医学院生物医学工程系教授。正是基于其在液态金属领域长达10多年的研究,刘静教授首次提出了液态金属印刷电子学这样的前沿学科。

梦之墨陈柏炜:基于液态金属的价值点,让电子制造打破时空限制

从左至右依次为:陈柏炜、刘静教授、于洋

在创办梦之墨之前,陈柏炜一直从事成果转化和产业化工作将近十年时间,经过一段时间的尝试和试验后,又恰逢赶上国家鼓励科研人员自主创业,团队就正式创办了现在的梦之墨。

“其实这也是帮助刘静教授将室温液态金属的项目研究落地,也就是说,理化所提供技术支持,而我们梦之墨则将这个技术产业化。”

用陈柏炜的话来说,“梦之墨就是基于液态金属电子增材制造技术的综合方案提供商。”

和我们此前接触的一些初创项目不同的是,梦之墨在整个新材料市场上显得与众不同,因为从学科的建立到技术的研发和成果转化,完全都是由他们自己主导完成整个过程的闭环。

围绕液态金属特性,做硬件产品的落地

电子电路的制造一直是非常耗时、耗材以及耗能的工艺,而且很多情况下,这种制造过程只能发生在一些投资较大的工厂中。但是梦之墨通过液态金属打印技术解决了这种传统电子电路制造的痛点。

这也是液态金属的技术价值点之一——快速制造和个性化制造,梦之墨研发的液态金属桌面电子电路打印机可以像普通打印机一样,直接把电路打印出来。在个性化方面,以前的电路制造都是模板式的印刷,大批量的制造才划算,梦之墨能够让用户完全按照自己的设计图打印出相应的电路。

梦之墨陈柏炜:基于液态金属的价值点,让电子制造打破时空限制

液态金属个人电子电路打印机外观、设计图及其复合式墨水驱动机理流场模拟情况

陈柏炜举了个例子。“就像以前拍完照片要洗照片,两三天才能能取到,但是现在打印店可以直接把照片打印出来,这个就等同于我们液态金属电子电路打印机的价值点。”

但是为了能够让这种低成本下快速制作电子电路成为现实,梦之墨以及其背后的理化所研究团队攻克了非常多的技术难点。

为了解决金属墨水表面张力高难以通过常规方法平稳驱动的问题,研究小组集合了上下敲击式进墨、旋转及平动输运、转印乃至压印黏附的方法。

“从根本上说,它就是一个全新的东西,最重要的是基于液态金属材料的性质去改性、配制以及后续的封装,从材料到整个工艺包都需要非常多的尝试。”

另外,基于液态金属在室温下具有水一样的流动性,它制造的电路的柔性也非常强,可以随意拉伸、折叠。“这也是现有所有电路都无法达到的柔性程度,我们解决了此前方案无法解决的问题。”陈柏炜介绍。

如果电路板能够做到一定的柔性,未来柔性显示屏的应用场景也会更加广泛。

梦之墨陈柏炜:基于液态金属的价值点,让电子制造打破时空限制

液态金属任意表面普适印刷设备及印刷样品

除此之外,液态金属的价值点还体现在任意表面的电路制造以及混合打印上。其中,混合打印指的是可以将电路和结构一起打印出来,“在3D打印过程中,我们把电路、芯片都放进去,相当于把3D打印从结构制造转变为功能制造。”

最关键的是上述提到的所有制造过程都是完全无毒无害的,整个制作工艺非常环保。

“我们最大的价值点和初衷就是让电子制造打破时空的限制,让电子制造触手可及。”陈柏炜带领着梦之墨一直向着这个理念努力着。

技术落地之路漫漫,梦之墨正在路上

如开篇所说,梦之墨是将理化所的技术产业化,所以在实际应用落地上,也主要围绕液态金属的几个价值特性展开。

据陈柏炜介绍,他们目前的业务主要分为这样几大块:一是标准化的打印机,比如他们的“明星产品”液态金属电子电路打印机。

梦之墨陈柏炜:基于液态金属的价值点,让电子制造打破时空限制

这些液态金属电子电路打印机会提供给小B客户,包括学校、科研机构以及一些有特殊应用场景的机构。以学校为例,可以让高校实验室快速制作各种电路。

二是液态金属印刷电子解决方案,该方案可以广泛的应用在智能包装、电磁屏蔽、医用生物传感器、太阳能电池等。

以电磁屏蔽为例,低熔点的液态金属涂料作为导电性粘结剂可以直接涂覆于任意结构的集采表面,形成均匀致密的薄膜,改变整个导电涂料市场。畅想一下,这种涂层电路也会让我们和智能家居的概念更加贴近,墙壁、门窗、地面都是无处不在的电、磁、光、热等。

陈柏炜也表示他们准备后续在印刷电子方面做一些推广和研发计划,同时也准备进一步开拓韩国、荷兰这样的海外市场,现在他们正在进行第二轮的融资计划。

梦之墨陈柏炜:基于液态金属的价值点,让电子制造打破时空限制

利用液态金属打印机在柔性基底上打印后即时制作的透明电子装饰图案或电子贺卡

三是智能电子方面,比如制造一些全柔性贴片,提供多点阵列式集成的电路传感模块,这样就可以和柔性机器结合起来,做一个闭环的控制。能够满足可穿戴设备、皮肤电子、医学植入、柔性显示、太阳能电池板等诸多前沿需求,未来人们甚至可以随心所欲地在任意物体表面实现各类柔性功能器件的定制化快速开发。

结语:

虽然梦之墨在液态金属新材料方面一枝独秀,但是凤凰涅槃过程中的痛苦他们也悉数经历过,“这个是自己创造和创新的过程,和很多技术创新不大一样,我们是从观念上就在创新。”

当问及液态金属应用市场的竞争情况,陈柏炜倒是非常自信,“我们的专利布局已经逐步完善,纵观全球,像梦之墨这种成体系做的也比较少,即使要追赶也得三到五年,等到那时我们的技术积累又到了新的阶段。”

可以预见,未来随着技术的进一步成熟发展,液态金属将变革整个电子电路行业。


原文发布时间: 2017-11-07 22:20
本文作者: 巫盼
本文来自云栖社区合作伙伴镁客网,了解相关信息可以关注镁客网。
相关文章
|
7月前
|
存储 编解码 数据可视化
### 智慧之眼!揭秘GB28181标准下如何打造超能执法记录仪,引领警务新时代!
【8月更文挑战第14天】GB28181标准对智慧可视化指挥控制系统至关重要。本文探讨了如何依据此标准设计一款满足现代警务需求的执法记录仪。首先,需确保指挥控制中心支持GB28181标准并能接入执法记录仪。其次,通过使用`gb28181-android-sdk`等SDK实现设备接入及数据传输。核心功能包括视频采集、编码为H.264格式、本地存储以及通过GB28181协议传输至指挥中心。文章提供了SDK初始化及视频采集编码的示例代码。设计中还应考虑网络状况和异常处理等问题以保证稳定性。
111 1
|
人工智能 智能设计 供应链
【年终特辑】看见科技创新力量 洞见时代创业精神—智能制造—包印网:实现生产线从10人缩减至2人升级,数字化惠及传统包装行业
【年终特辑】看见科技创新力量 洞见时代创业精神—智能制造—包印网:实现生产线从10人缩减至2人升级,数字化惠及传统包装行业
143 1
|
传感器 数据采集 物联网
【年终特辑】看见科技创新力量 洞见时代创业精神—航空航天—千乘探索:专注卫星研制及地球空间信息服务,通过“太空视角”感知地球
【年终特辑】看见科技创新力量 洞见时代创业精神—航空航天—千乘探索:专注卫星研制及地球空间信息服务,通过“太空视角”感知地球
156 0
【年终特辑】看见科技创新力量 洞见时代创业精神—航空航天—千乘探索:专注卫星研制及地球空间信息服务,通过“太空视角”感知地球
|
人工智能 算法 新能源
【年终特辑】看见科技创新力量 洞见时代创业精神—智能制造—孚科仪器:核心技术驱动超微粒子的未来
【年终特辑】看见科技创新力量 洞见时代创业精神—智能制造—孚科仪器:核心技术驱动超微粒子的未来
174 0
|
存储 供应链 新制造
一文盘点中国商业航天:民营火箭的两类瓶颈和三大趋势
北京时间 2019 年 1 月 3 日上午 10 点 26分,嫦娥四号月球探测器在经过26天的等待之后,终于着陆在了月球背面南极-艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。
一文盘点中国商业航天:民营火箭的两类瓶颈和三大趋势
|
人工智能 监控 大数据
中科化学:以共享概念解决仪器预约难题,以数据计算赋能产业生态链
共享经济鼻祖罗宾·蔡斯在其《共享经济》一书中提到,被忽视的过剩产能,将产生无处不在的机会。
246 0
|
传感器 自动驾驶 安全
数据共享是未来?通用福特丰田联手推进自动驾驶标准制定
自动驾驶汽车需要数据才能看到周围世界。
342 0
|
数据挖掘
寒冬已至,传统零售业如何打破僵局“逆境生长”
近年来,传统零售业颇受创伤,经营成本居高不下,加之互联网商业不断蚕食,让原本“得过且过”的传统零售雪上加霜,似乎已然步入“经济寒冬”之队列!面对如此境遇,传统零售业,要如何才能打破僵局,实现逆境生长? 伴随零售行业的不断发展,竞争日益激烈,市场对于零售业的要求“门槛”也越来越高,从单纯的零售商品的门店,逐渐向消费者意愿的购物体验的标准门店转变。
普利生获化工巨头巴斯夫投资,独有专利3D打印技术让大规模组件生产成为可能
中国3D 打印流程与3D 打印机生产商普利生获得了巴斯夫风险投资公司的投资。
361 0