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新知 | 刷出电路板,新一代印刷机是3D打印的有力挑战?

经济学人集团  · 公众号  · 国际 财经  · 2016-08-15 17:48

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3D打印正在成为制造业的新主流,产品从 假牙和人造关节 喷气发动机 再到 超轻摩托车 不一而足。传统的印刷业也没有无所事事,传统高速轮转印刷机能够在大卷纸张上印刷文字和图片,印制出类似《经济学人》纸质版这样的产品。 脱胎于这些印刷机的新一代机器则已经开始制造全新的电子产品,一场革命正悄然发生。


一个典型例子发生在阿克林顿(Accrington)——英国前工业中心之一兰开夏郡(Lancashire)的一个城镇。创立于1918年的Emerson & Renwick公司已向制造墙纸印刷设备的核心业务之外拓展。他们最新的一件设备即将面市,这是其“创世”(Genesis)系列产品之一。它大概有一个货运集装箱大小,用于涂覆和印刷电子部件。跟传统印刷机一样,它也是在被称作“卷筒”的长卷材料上作业。之后,这些印好的材料也像纸张一样被切好,用于制作太阳能电池、显示屏、电池等多种产品,甚至包括新一代智能手机的部分主要组件。 既快捷又高效的卷对卷印刷法已经被用来印制基础电路板,只不过传统印刷油墨被替换成了可通过电流的导电油墨。 不过科学家和工程师们还有更宏伟的志向:他们正在研究如何印制更为复杂的电子设备,如 薄膜晶体管

印制电子产品需要特殊配方的油墨,通常由银制成。银的导电性比铜更好,但价格较高。剑桥大学的陶菲克·哈桑(Tawfique Hasan)和他的研究团队正在开发一种更廉价高效的替代品。他们还在试验一种“智能”墙纸——采用有机发光二极管(OLED)或量子点,即直径仅有几个原子大小的半导体材料晶体。这两种材料都可在电流激发下发光,因此以这些材料印刷的墙纸可以用于室内照明。

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