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中國印刷電子能否“刷”出新興產業

編輯:   瀏覽:次   時間:2019-03-06

  無需笨重的設備電源、復雜的連接管線,只用在皮膚上"蓋個戳"、貼個碼,它就與你的身體緊密相連,并能隨意地拉伸和扭曲。這種"電子紋身"可以隨時記錄你的任何體征變化并實時監測血壓、體溫等各項指標……

"它已進入臨床實驗階段。當然這只是開始,我們下一步將考慮將電子產品植入體內。"近日在北京召開的第五屆國際柔性與印刷電子大會上,美國伊利諾伊大學教授johna.rogers所作的主報告就是《可以在身體內降解的柔性電子產品》。

然而,柔性與印刷電子的應用不僅僅限于可穿戴醫學產品。用印刷機像神筆馬良般地打印電子標簽、顯示器、紙電池等已不是癡人說夢,而是發生在身邊的事實,并成為顯露于地平線的新興產業。本次大會,吸引了來自美國、日本、中國等近20個國家和地區的專家以及三星、索尼等公司對中國市場的密切關注。

"這是我國首次主辦國際柔性與印刷電子大會,也是全球唯一的在柔性與印刷電子領域的專業性學術會議。中國印刷電子技術的開發與產業起步不久,但令人興奮的是,我國與其他先進工業國家基本處于同一起跑線上。"本屆大會主席、中科院蘇州納米所印刷電子中心主任、北京印刷學院特聘教授崔錚研究員接受科技日報專訪時表示,我國在發展印刷電子伊始就強調基礎研究與工程化技術研發并重,在無機納米材料應用于印刷電子方面,國內研究與國外基本同步,并在某些領域已具有自己的優勢。

但專家們同時呼吁,我國也急需加強頂層設計和規劃,讓中國在這一戰略新興領域能夠與世界同步甚至趕超。

"理解印刷電子,首先要顛覆傳統的印刷概念,可謂‘形似神不似’。印刷電子印刷的不是書本,而是用類似于傳統印刷的制造手段印刷電子產品,所使用的墨水是電子油墨。"新加坡科技局科學與工程研究理事會印刷電子計劃主管張婕博士介紹,印刷電子產品具有大面積、柔性化、易于批量化、低成本、綠色環保等一系列優點。作為硅基電子的補充與擴展,其發展前景廣闊,可應用于光伏、顯示、消費、檢測跟綜類電子與物聯網等眾多經濟與民生領域。

"印刷電子真正迅速發展起來是在近幾年,其主要原因是無機納米材料開始應用于印刷電子領域。無機納米材料,如納米粒子、納米線、納米管等可以較容易地制成墨水或油墨,然后用傳統印刷方式制成電子、光電或傳感器件,并基本保持無機納米材料本身的各種優異物理化學性能。"崔錚說,未來的大尺寸柔性顯示與照明、大面積薄膜光伏與各類低成本rfid(射頻識別標簽)、傳感器等特性化電子產品都離不開印刷電子技術,而這類產品的市場是巨大的。據市場預測報告顯示,全球印刷電子產值到2020年將增加到600億美元,2030年將達到3000億美元。

崔錚特別強調,國外近年來對印刷電子的高度重視,主要源于看到了這一技術向實用化與市場化發展的前景。如,歐洲的框架計劃、美國的國防科研項目、新加坡的政府項目,以及韓國知識經濟部最近宣布的印刷電子6年發展計劃,均對促進該國印刷電子的發展起了關鍵作用。

"我國印刷電子發展雖然始于近5年,但由于一開始就關注產業,起步很快。"崔錚介紹說,2010年至2011年間,中科院蘇州納米所、北京印刷學院等陸續成立印刷電子研發機構。2011年由北京印刷學院等60家單位發起成立了全國印刷電子產業創新聯盟,2013年,常州高新區建立了"常州印刷電子產業研究院"。到2014年,全國大約有近百家研發機構和企業開展印刷電子領域研究工作。

北京印刷電子工程技術研究中心主任李路海介紹,在過去幾年中,我國印刷電子產業發展迅速。例如,北京印刷學院幾年前就開發了納微米尺度導電油墨系列產品,其印刷及光電性能及價格在國內外同類產品中占有相當優勢,并已通過北印中源公司產業化;中科院蘇州納米所印刷電子中心與國內觸摸龍頭企業歐菲光成功開發出印刷納米銀的柔性透明導電膜技術,并已應用于平板電腦與筆記本電腦觸摸屏,取代目前高成本、高能耗、高污染的ito透明導電膜;北京中科納通公司開發出卷對卷柔印納米銀制作rfid天線的新技術,其成本可與目前用高污染腐蝕技術制作的rfid天線相競爭;昆山恩福賽印刷電子公司的開發出集成了印刷紙電池的藥品冷鏈運輸溫度實時監控標簽;昆山海斯電子公司、鹽城漢印公司與深圳善營公司都已開發出印刷電子專用的噴墨打印與卷對卷凹版印刷設備。

據崔錚透露,他領導的印刷電子中心正與清華大學馮雪教授團隊合作,研制可穿戴健康監測產品,能及時處理并傳輸人體脈搏、體溫、心跳等信息。

"亞洲在印刷電子領域很活躍,特別是中國這幾年技術發展很快,不僅有像樣的設備、材料、器件及產品開始進入市場,發表科研論文的數目與檔次也在增加。讓國際同行另眼相看。"能夠佐證張婕這句話的是:2011年,在韓國國家印刷電子中心的"全球印刷電子研發地圖"上還沒有標注中國,但到2014年,中國已成功舉辦了國際柔性與印刷電子大會,大會的28個邀請報告中有8個都來自中國大陸。

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