「梦之墨」开创液态金属打印技术，大幅降低电子电路生产门槛

在一次液态金属的研究实验中，中国科学院研究员刘静博士注意到部分液态金属黏附在了实验材料表面，这在实验时偶有发生，并不会对实验本身造成影响，却多少令人有些困扰。

 

望着这些“意外产物”，一向思维活跃的刘静不禁思考液态金属更多可能性：既然液态金属能附着在某些物质表上，那么有没有可能将其控制，利用液态金属本身具有的室温下具有液体流动性、导电性好、沸点高等固有特性，开发更多更有前景的应用？

 

于是刘静与其团队大胆开拓了液态金属的打印研究。在2011年，研究团队首次提出液态金属印刷电子技术，并申请液态金属印刷电子首项发明专利。2014年，为了更好地使技术落地，并积累相关的技术流程，由原科研队伍的刘静出任首席科学家、陈柏炜担任CEO、于洋担任CTO，梦之墨公司正式注册成立。

 

目前，梦之墨企业员工共有60余人。其中，刘静博士是清华大学教授与中国科学院理化技术研究所研究员，曾获得国家杰出青年科学基金。刘静长期从事液态金属、生物医学工程与工程热物理等领域交叉学科研究，尤其在液态金属领域推动了其突破性应用，具有较大影响力。

 

CEO陈柏炜毕业于中科院，曾获中国制冷学会技术发明一等奖，中国技术市场协会金桥奖，连续三年获中国科学院北京分院科技成果转化多个奖项。CTO于洋毕业于清华大学，曾在国内外知名学术刊物发表论文16篇，申请发明专利近30项。

 

梦之墨专攻液态金属打印，据介绍，其“基于液态金属功能材料的增材制造与柔性电子技术”在世界范围内具有原创性和领先性。公司在材料工艺、机械结构、系统等方向共申请核心技术专利及PCT共计400余项，是“国家高新技术企业”、“中关村高新技术企业”。

 

梦之墨CTO于洋接受创业邦采访时说到，液态金属材料具有柔性、导电的特质，可弯折、可拉伸，这些都是传统材料所不具备的，这些综合的材料特质，使得相关终端产品形态变革成为可能。

一方面是传统的金属材料、金属电路，另一方面则是诸如柔性材料、可穿戴设备等前景较为广阔的领域，可以用到梦之墨的方案。

 

而同时，液态金属打印技术能减少传统电路的制造成本，从而降低电子制造的门槛。并且于洋提到，传统电路制造流程中使用的光刻腐蚀工艺造成的污染较大，梦之墨的液态金属打印方案替代了该环节，大大降低了对环境的污染。

 

目前，公司主要拥有桌面级电子电路打印设备、工业柔性电子印刷服务平台两大产品线。前者主要瞄准的是教育领域的应用，而后者则主要应用于各类工业级的专业应用。

 

桌面级电子电路打印设备在公司创立之初便已面市，该系列共有DP-I、Dream S1、SMART1600等多款产品，专注于电子电路尤其是柔性电路现场的现场制作，目前主要应用于教学场景应用。

 

据介绍，以往在教学场景下，电路制造往往来自于工厂或者手工制造，前者在时间和空间上难以满足具体教学任务中的细微需求，而手工制造则在精度上不尽人意。梦之墨的桌面级电子电路打印设备较为契合相关教学需求，能够在实验室条件下以较低成本进行成批打印。并且由于其小型、快速特征，能够实现迅速即时设计、即时打印，从而满足具体教学要求，供试验所用。

 

除了教学应用，该产品亦可用于智能包装、功能服饰、艺术设计等领域的柔性器件、可拉伸电路部分打印。

 

据悉，梦之墨的DP-I液态金属电子电路打印机，是全球首台采用液态金属电子增材制造技术的桌面级电子制造设备。该产品获得美国科技刊物R&D杂志（《研究与发展》）颁发的2015年度 R&D 100奖项。

 

除了桌面级打印设备，梦之墨在2019年推出了工业柔性电子印刷服务平台，为柔性电子领域企业提供工业生产服务，提供包括RFID电子标签、FPC天线、FPC软版、超柔性连接件、表面共形电路等五大方向产品的规模化生产，可广泛应用于智能穿戴、物联网等等多领域应用。

 

据悉，该平台主要针对工业级客户的大规模需求展开，面向客户具体需求规模化生产上述五类产品或定制产品。该平台采用了自主研发设备与专有工艺，其平台核心如导电墨水、印刷工艺、产线搭建均依托于梦之墨的自有研究。

 

由于公司在液态金属材料方面多年的科研、专利以及生产积累，因此梦之墨能够按照客户具体需求，开发定制化的产品，加之材料高导电、耐弯折、可拉伸等特性，实现综合而具体的需求。

 

该平台能够使得电子线路实现快速成型，并支持大批量的卷对卷方式生产，因而具有较高产能。并且由于其工艺流程特性，不产生废料排放，生产过程无污染。

 

梦之墨液态金属电路打印设备已在全国范围内开展销售，目前已有清华大学、武汉大学、哈工大等数十家知名高校的电子设计或工程训练教学，采用了梦之墨的设备与技术。三年来，梦之墨的销售额实现较快增长。于洋透露，2020年以来，即使在疫情大背景下，公司销售额依然突破千万级别。

 

据于洋介绍，在技术上如何将液态金属可受控制地附着在特定材料上，这是液态金属打印研究之初面临的巨大难题。其打印流程可与传统的墨水打印类比，然而由于液态金属特质——其表面张力巨大，因此难以使用打印机的方式完成，其技术难点较多。

而梦之墨团队经过了数年的科研技术与制造积累，成功攻克了相关难题。同时，梦之墨更进一步地对液态金属进行可控的图案化。因此企业取得了长足进展，在领域内具有开创性与领先性。

 

而在这之后，如何使软硬件结构与算法层面工作结合，将其工程化，变为可用的设备，这也是梦之墨在多年积累之后，所掌握的核心企业竞争力。

 

据悉，梦之墨在2020年6月获得了来自中冀资本的超千万级的A+轮融资。随着首条工业产线建成，公司将在明年启动B轮融资，进一步扩大产能规模，在新型柔性电子制造领域加速推广应用和占领市场。

 

于洋认为，梦之墨的液态金属桌面端与工业应用具有世界范围内的领先性。接下来，公司将重点发力进一步的产业化应用，希望利用梦之墨已经落地投产的工业柔性电子印刷服务平台，大幅度降低电子制造门槛，为行业的革新创造更多可能。目前，梦之墨已经与客户完成了多款新产品的开发，涵盖射频通讯、消费电子、医疗健康、新兴领域等多个方向，液态金属柔性印刷电路的规模化生产线也将在年内落成。

图片来源：梦之墨

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