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，便能成就一張真實而精彩的圣誕電子賀卡嗎？夢想與現(xiàn)實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現(xiàn)自己變身“神筆馬良”的瞬間愿望。

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

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

延伸閱讀：《中科院理化所在液態(tài)金屬快速成型領(lǐng)域全面突破》

打破傳統(tǒng)打印模式

“隨著面向個人終端用戶的液態(tài)金屬打印設備完成設計制造并進入市場，意味著打印機領(lǐng)域的全新電子電路制造模式時代的開啟。”劉靜表示，這種打印技術(shù)將普及到家庭、辦公室、學校、工廠乃至工業(yè)設計、藝術(shù)探索、文化創(chuàng)意等應用領(lǐng)域。

如今，劉靜率領(lǐng)的研究團隊已經(jīng)探明了液態(tài)金屬電子打印機在近10個領(lǐng)域里的開拓應用價值，“液態(tài)金屬打印機能實現(xiàn)復雜大面積柔性PCB、電學傳感器、電子藝術(shù)、電子裝飾、電子化建筑設計、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打印和制作。”劉靜說。

值得一提的是，此次在高交會上發(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)金屬噴墨打印設備、室溫3D金屬打印機、液態(tài)金屬打印耗材以及柔性電子設計服務及應用等市場全新產(chǎn)品和技術(shù)，也同樣吸引到了大批國內(nèi)外工業(yè)廠商、知名投資機構(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，這種打印機太神奇了，能在樹葉上乃至磚頭上實現(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)展提供更強勁的技術(shù)支持。”中關(guān)村管委會的相關(guān)工作人員向《中國科學報》記者介紹說。

之所以得到認可，劉靜解釋，這要歸功于液態(tài)金屬打印機在技術(shù)理念上完全改變了傳統(tǒng)模式，打破了個人電子制造的技術(shù)瓶頸和壁壘，使打印機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，任何成功都是時間和精力的巨大投入。劉靜團隊通過不懈努力，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，能滿足當前大多數(shù)印刷電路板（PCB）的要求，為液態(tài)金屬打印機的產(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獲提名“兩院院士評選2014中國十大科技進展新聞”，中國工程院為此來函，他們認為“成果對該領(lǐng)域工程科技發(fā)展將起到巨大的推動作用”。今年7月，這一原創(chuàng)性發(fā)明再度入圍素有美國科技界“奧斯卡”獎之稱的“R&D 100 Award”Finalist（本年度中國大陸唯一入圍產(chǎn)品）。一系列來自工業(yè)界、學術(shù)界及社會的認可，反映出液態(tài)金屬打印機蘊含的巨大商業(yè)潛能。

“沒有商業(yè)應用，發(fā)明創(chuàng)造就不值一提。”劉靜斬釘截鐵地說道。據(jù)了解，夢之墨公司便是因液態(tài)金屬打印機的應運而生“起家”的。劉靜告訴《中國科學報》記者，一系列市場化產(chǎn)品的展出和發(fā)布，表明液態(tài)金屬制造技術(shù)已從最初的基礎研究逐漸向應用過渡。他也憧憬，在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的巨大需求下，這些變革性電子器件帶來的快速制造技術(shù)必將為千千萬萬的創(chuàng)客提供極具個性化的制造工具和手段。

作為已經(jīng)進入推廣和應用階段的液態(tài)金屬打印機產(chǎn)品，劉靜將其命名為“夢之墨”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人應用層面的基礎產(chǎn)品，“夢之墨”系列液態(tài)金屬技術(shù)高度貼合了當前及今后個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“人人制造”創(chuàng)新局面的進一步形成，未來更有望搶占戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展制高點，成為我國制造業(yè)實現(xiàn)“制造大國”向“制造強國”邁進的重要一步。

可以預見，隨著推廣的不斷深入，“夢之墨”產(chǎn)品將依托其技術(shù)的原創(chuàng)性和領(lǐng)先性，在全球形成強大市場競爭力，繼而催生出一系列超越傳統(tǒng)理念的電子工程學與3D機電混合打印技術(shù)，從而顯著提速電子工業(yè)與制造業(yè)革新的步伐。“我們衷心希望科研能與生產(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。

充分發(fā)揮所地合作優(yōu)勢

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、導電油墨、導熱片與導熱膏等系列產(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)合推出用于高端計算機CPU、LED等的液態(tài)金屬散熱器市場產(chǎn)品后，在液態(tài)金屬領(lǐng)域的又一重要產(chǎn)業(yè)化項目。

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)進行科技成果轉(zhuǎn)化。經(jīng)過一年半時間的建設，首期40噸/年的液態(tài)金屬新材料與應用技術(shù)生產(chǎn)線已于今年5月下旬順利建設完成，產(chǎn)品類型涵蓋了液態(tài)金屬導熱膏、導熱片以及液態(tài)金屬電子手寫筆、液態(tài)金屬導電油墨等幾大門類，其中的液態(tài)金屬電子材料成果填補了國內(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)勢來推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展進行了有益嘗試，我們的夢想就是要讓液態(tài)金屬真正走進千家萬戶。”劉靜說。

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