近日,我國中科院研究團隊首次研發(fā)出液態(tài)金屬直接印刷電子電路的技術(shù),并做出桌面式3D自動打印原型樣機。分析人士指出,液態(tài)金屬直接印刷電子電路的技術(shù),為電子器件的個性化制造創(chuàng)造了條件,將影響到未來電子技術(shù)的發(fā)展模式,并推動電子紙市場的發(fā)
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液態(tài)金屬
直接印刷電子方法現(xiàn)突破
近日有報道稱,中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員劉靜帶領(lǐng)的科研團隊,首次研制出紙上直接生成電子電路的技術(shù),并做出了桌面式3D自動打印原型樣機。經(jīng)測試,導(dǎo)電性、可靠性良好,特別復(fù)雜的電路或電子元器件也可以打出來;而打印一張A4紙大小的紙基電路板,目前只需要十幾分鐘。
據(jù)悉,迄今為止常規(guī)的電子制造仍只能通過蒸鍍、濺射、沉積等頗為耗時、耗材及耗能的工藝完成。而新近出現(xiàn)的印刷電子學(xué)就像印刷文字一樣,直接在基板上形成能導(dǎo)電的線路和圖案,加快了傳統(tǒng)模式的變革,但也面臨著“墨水”的束縛,常常需要采用導(dǎo)電聚合物或添加納米顆粒材料并通過高溫固化或特定化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)。在此背景下,液態(tài)金屬印刷電子方法則將印刷電子向前推進了一大步,它的基本觀念在于:液態(tài)金屬就是“墨水”,打出來就能成為電路。有了這臺設(shè)備,設(shè)定好程序,就可以“打”出自己需要的電路系統(tǒng)了。
作為電子制造領(lǐng)域的新前沿,液態(tài)金屬印刷電子學(xué)為常溫下直接制造柔性電子開辟了一條方便快捷且有望實現(xiàn)普及化應(yīng)用的途徑。并且,相比于常用的塑料基底,電子紙具有成本低、便攜、易降解、折疊,回收利用方便等特點,是一種綠化、環(huán)保、價廉的電路材料。
加速3D打印升級
和電子工業(yè)革新
3D打印是當(dāng)前世界范圍內(nèi)的前沿?zé)狳c,但已有方法大多只能實現(xiàn)模型自身的打印,尚不易完成包含電子功能在內(nèi)的器件制造需求。因此,室溫狀態(tài)液態(tài)金屬直接印刷電子方法為此帶來了新希望。新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域極為廣闊,家用打印機制造電子器件的大門由此打開,有望催生出一系列超越傳統(tǒng)理念的電子工程學(xué)及3D機電打印技術(shù),從而加快電子工業(yè)和制造業(yè)革新的步伐。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,液態(tài)金屬直接印刷電子電路的技術(shù),為電子元器件的個性化制造創(chuàng)造了條件,可能會影響到未來電子技術(shù)的發(fā)展模式。個性化的電路設(shè)計方法,將使該技術(shù)在電子工程、個性化電子元件設(shè)計和制造加工、創(chuàng)意設(shè)計等方面有較大的應(yīng)用空間,促進DIY電子的普及??梢灶A(yù)見的是,隨著打印系統(tǒng)成本的逐步降低,未來即便沒有電子設(shè)計經(jīng)驗的人士也能借助預(yù)設(shè)于計算機中的控制軟件,打印出自己所需要的終端電子器件乃至組裝出機電系統(tǒng),如電子賀卡、紙上集成電路、顯示器、廣告牌、智能織物、機器人,乃至光伏電池陣列等。
另外,這一技術(shù)還有望顯著推升電子紙市場的發(fā)展空間。據(jù)市場研究咨詢公司IDTechEx預(yù)測,2013年電子紙市場估計約160億美元,這一數(shù)字在2023年將增長至近770億美元。
關(guān)注相關(guān)受益?zhèn)€股
隨著液態(tài)金屬直接印刷電子方法的問世,與液態(tài)金屬和電子紙相關(guān)的上市公司有望獲得想象空間,建議關(guān)注東方鋯業(yè)、云海金屬和生益科技。
東方鋯業(yè)(002167):液態(tài)金屬是新技術(shù)的關(guān)鍵,而鋯是液態(tài)金屬的重要原料。公司是專業(yè)從事鋯系列制品研發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營的國家級重點高新技術(shù)企業(yè),產(chǎn)品主要分為二氧化鋯、氯氧化鋯、復(fù)合氧化鋯、氧化鋯陶瓷結(jié)構(gòu)件、硅酸鋯、電熔氧化鋯及海綿鋯七大系列共九十多個品種規(guī)格,是我國鋯行業(yè)中技術(shù)領(lǐng)先、規(guī)模居前、最具核心競爭力和綜合競爭力的企業(yè),也是全球鋯產(chǎn)品品種最齊全的制造商之一。公司研究的“高純納米復(fù)合氧化鋯”“原子能級海綿鋯”“工業(yè)級海綿鋯”“高純超細(xì)二氧化鋯”“氧化鋯陶瓷缸套”“高性能Al-Y復(fù)合氧化鋯”“高純硫酸鋯”、“高純碳酸鋯”“高純氫氧化鋯”“硅酸鋯”等系列新工藝和新產(chǎn)品等數(shù)十項新產(chǎn)品已成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,填補了國內(nèi)空白,創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟和社會效益。
云海金屬(002182):公司是專業(yè)從事鎂及鎂合金生產(chǎn)和回收、鋁合金鑄錠及鑄棒生產(chǎn)和回收、鎂鋁合金壓鑄件生產(chǎn),以及中間合金和金屬鍶生產(chǎn)和銷售的省級高新技術(shù)企業(yè)。目前公司已經(jīng)形成了“白云石開采-原鎂冶煉-鎂合金鑄造-鎂合金加工-鎂合金回收”的完整鎂產(chǎn)業(yè)鏈。金屬鍶和鎂合金產(chǎn)銷量居全球第一位。公司具有較強的研究開發(fā)能力,擁有“江蘇省鎂合金材料工程技術(shù)研究中心”、“江蘇省先進金屬材料重點實驗室”,設(shè)立了“江蘇省碩士研究生工作站”。“十一五”期間公司先后承擔(dān)了國家科技支撐計劃項目課題,引領(lǐng)了行業(yè)的節(jié)能減排和科技創(chuàng)新。公司擁有多項有自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)明專利和實用新型專利。
生益科技(600183):公司主要產(chǎn)品包括阻燃型環(huán)氧玻纖布覆銅板、復(fù)合基材環(huán)氧覆銅板及多層板用系列半固化片,廣泛用于手機、汽車、通訊設(shè)備、計算機以及各種高檔電子產(chǎn)品中。作為我國最大的覆銅板生產(chǎn)企業(yè),公司技術(shù)力量雄厚,先后開發(fā)出多種具有國際先進水平的高科技產(chǎn)品,是東莞市唯一一家擁有國家級企業(yè)研究開發(fā)中心的企業(yè),產(chǎn)品質(zhì)量始終保持國際領(lǐng)先水平。公司合作上游創(chuàng)業(yè)公司通過六年的研發(fā),開發(fā)出電子墨水,公司在涂覆工藝上經(jīng)過幾年的摸索,也于2009年取得了突破。目前,公司電子紙產(chǎn)品已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化。