梦之墨：中科院飞出的全球液态金属3D打印领导者
圣诞节快到了，你能想象用一支特殊的笔在空气中轻轻划几下，便能成就一张真实而精彩的圣诞电子贺卡吗？梦想与现实的距离在今天被拉得如此之近，用一只液态金属电子手写笔便能轻松实现自己变身“神笔马良”的瞬间愿望。
在第十七届中国国际高新技术成果交易会（以下简称高交会）上，中科院理化技术研究所（以下简称理化所）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了业界的广泛关注，并获高交会优秀新产品奖。
它的发明者理化所研究员刘静告诉《中国科学报》记者，液态金属打印机具有很高的性价比，批量制造后其成本将得到控制，这预示着高端电子制造业正在步入平民化阶段。
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打破传统打印模式
“随着面向个人终端用户的液态金属打印设备完成设计制造并进入市场，意味着打印机领域的全新电子电路制造模式时代的开启。”刘静表示，这种打印技术将普及到家庭、办公室、学校、工厂乃至工业设计、艺术探索、文化创意等应用领域。
如今，刘静率领的研究团队已经探明了液态金属电子打印机在近10个领域里的开拓应用价值，“液态金属打印机能实现复杂大面积柔性PCB、电学传感器、电子艺术、电子装饰、电子化建筑设计、人物肖像、电路单元、电子贺卡、电子图案乃至功能电子器件等的即时打印和制作。”刘静说。
值得一提的是，此次在高交会上发布的可在任意材质和表面快速制造电子电路的液态金属喷墨打印设备、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市场全新产品和技术，也同样吸引到了大批国内外工业厂商、知名投资机构和政府部门的关注目光。
“我们要向中关村的创客们推荐液态金属打印机，这种打印机太神奇了，能在树叶上乃至砖头上实现打印功能，将为北京的文化创意产业和其他产业的发展提供更强劲的技术支持。”中关村管委会的相关工作人员向《中国科学报》记者介绍说。
之所以得到认可，刘静解释，这要归功于液态金属打印机在技术理念上完全改变了传统模式，打破了个人电子制造的技术瓶颈和壁垒，使打印机可以在低成本下快速、随意地制作电子电路。
找到自己的“硅谷路径”
成绩的取得不是一蹴而就的结果，更不是一朝一夕的功力，任何成功都是时间和精力的巨大投入。刘静团队通过不懈努力，逐步攻克了制约液态金属打印技术在通向实用化道路中的一系列关键科学与技术难题，首次建立了一系列全新原理的室温液态金属打印方法，最终获得的高度均一的打印精度和质量，能满足当前大多数印刷电路板（PCB）的要求，为液态金属打印机的产业化道路扫清了障碍。
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，他们认为“成果对该领域工程科技发展将起到巨大的推动作用”。今年7月，这一原创性发明再度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）。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蕴含的巨大商业潜能。
“没有商业应用，发明创造就不值一提。”刘静斩钉截铁地说道。据了解，梦之墨公司便是因液态金属打印机的应运而生“起家”的。刘静告诉《中国科学报》记者，一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。他也憧憬，在“大众创业，万众创新”的巨大需求下，这些变革性电子器件带来的快速制造技术必将为千千万万的创客提供极具个性化的制造工具和手段。
作为已经进入推广和应用阶段的液态金属打印机产品，刘静将其命名为“梦之墨”系列产品，顾名思义就是“想怎么画就怎么画”。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，将加速我国“人人制造”创新局面的进一步形成，未来更有望抢占战略性新兴产业的发展制高点，成为我国制造业实现“制造大国”向“制造强国”迈进的重要一步。
可以预见，随着推广的不断深入，“梦之墨”产品将依托其技术的原创性和领先性，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。“我们衷心希望科研能与生产相结合，科研成果可以迅速转化为生产力，我们只想勾勒好心中的‘硅谷路径’。”刘静说。
充分发挥所地合作优势
今年6月，由中科院理化所授权并助力云南中宣液态金属科技有限公司的液态金属电子手写笔、导电油墨、导热片与导热膏等系列产品生产线建成投产。这是理化所继与合作企业联合推出用于高端计算机CPU、LED等的液态金属散热器市场产品后，在液态金属领域的又一重要产业化项目。
刘静介绍，早在2013年11月，理化所便与云南中宣液态金属科技有限公司达成技术合作协议，就液态金属热界面材料与印刷电子材料专利技术进行科技成果转化。经过一年半时间的建设，首期40吨/年的液态金属新材料与应用技术生产线已于今年5月下旬顺利建设完成，产品类型涵盖了液态金属导热膏、导热片以及液态金属电子手写笔、液态金属导电油墨等几大门类，其中的液态金属电子材料成果填补了国内外产业空白。
“理化所与云南中宣公司的合作，为探索如何依托高新科技成果并充分发挥地方资源优势来推动战略性新兴产业的形成和发展进行了有益尝试，我们的梦想就是要让液态金属真正走进千家万户。”刘静说。
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