那么,作為走在技術(shù)革新前列的制造業(yè)大國(guó),美日又是以怎樣的行動(dòng)來(lái)詮釋創(chuàng)新與互聯(lián)網(wǎng)相融合的呢?(僅供參考)
美國(guó) 創(chuàng)新道路上的引領(lǐng)者
IBM開(kāi)發(fā)出光布線印刷基板
北京時(shí)間03月31日消息,美國(guó)IBM公司的瑞士蘇黎世研究所開(kāi)發(fā)出了“光布線印刷基板(opticalprintedcircuitboard)”,可以直接安裝包括以電方式工作的微處理器等在內(nèi)的光SiP(系統(tǒng)級(jí)封裝)。
據(jù)悉,這里說(shuō)的光SiP是指將在硅芯片上利用硅光子技術(shù)制造的或通過(guò)粘貼技術(shù)制造的光收發(fā)元件、光波導(dǎo)及光調(diào)制電路等跟以電方式工作的微處理器等一起集成到SiP中。光SiP的輸入輸出信號(hào)大部分為光信號(hào)。除IBM外,在日本由產(chǎn)官學(xué)組成的研究小組也在開(kāi)發(fā)這種結(jié)構(gòu)的光SiP。不過(guò),這種光SiP之間的布線通過(guò)光來(lái)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)開(kāi)發(fā)并未取得進(jìn)展。
次的光布線印刷基板就是為了減少或消除光SiP間通過(guò)光連接所直面的這些課題。IBM代替以電氣方式工作的IC的球柵陣列(BGA),在光SiP中的光波導(dǎo)末端形成了多個(gè)SSC。只需使這些SSC與光布線印刷基板中的光波導(dǎo)心線靠近,在光SiP與光布線印刷基板之間就有光信號(hào)傳播。IBM指出,不需要在布線印刷基板上形成“凹點(diǎn)”、45度反射鏡和衍射光柵了,可以在基板的任何位置安裝光SiP。
實(shí)際安裝光SiP后發(fā)現(xiàn),光SiP與光布線印刷基板之間確立了50多條通道。連接時(shí)的損耗僅0.8dB。另外,相對(duì)于±2μm的定位偏差,損耗不到0.5dB。
3D打印領(lǐng)域新技術(shù)研發(fā)
近期,TED大會(huì)(美國(guó)一家非營(yíng)利機(jī)構(gòu)組織的環(huán)球會(huì)議)成功舉行。會(huì)上,Carbon3D的首席執(zhí)行官約瑟夫向臺(tái)下的觀眾介紹了一種新的3D打印方式,速度比過(guò)去有幾十倍的提升。
約瑟夫是化學(xué)家,也是材料學(xué)家。在TED大會(huì)上,他提出傳統(tǒng)的3D打印不應(yīng)該稱之為3D打印,因?yàn)樗墓ぷ髟碇皇前巡牧弦粚右粚拥囟询B上去,只是在重復(fù)2D打印的過(guò)程。他總結(jié)傳統(tǒng)3D打印幾個(gè)癥結(jié):打印出來(lái)的物體結(jié)構(gòu)脆弱,原材料選擇的范圍受限。
除約瑟夫提到的這幾點(diǎn)外,3D打印速度一直難以提升,也是讓人詬病的地方。Carbon3D稱自己所采用的3D打印新技術(shù)簡(jiǎn)稱為CLIP,它是Continuous Liquid Interface Production這幾個(gè)單詞的縮寫。從原理來(lái)看,它利用可控光與氧氣,以及光固化原料,將液態(tài)原材料直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w,就好像《終結(jié)者》電影里的液態(tài)機(jī)器人那樣。CLIP的優(yōu)點(diǎn)在于,打印速度快,而且打印出來(lái)的物件更加結(jié)實(shí),表面也更加光滑。
4D打印研究新成果
由美國(guó)科羅拉多大學(xué)波德分校力學(xué)工程系副教授杰瑞·齊和新加坡技術(shù)與設(shè)計(jì)大學(xué)的馬丁·杜領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì),將擁有“形狀記憶”能力的聚合纖維混入傳統(tǒng)3D打印技術(shù)使用的復(fù)合材料中,制造出可以像“變形金剛”一樣變換出各種形狀的復(fù)合材料。
馬丁·杜表示:“在這一實(shí)驗(yàn)中,最初的產(chǎn)品架構(gòu)由3D打印技術(shù)完成,然后‘形狀記憶纖維’的編程活動(dòng)開(kāi)始啟動(dòng),為這一架構(gòu)制造出第4個(gè)方面——時(shí)間依存。”
該研究團(tuán)隊(duì)證明,復(fù)合材料內(nèi)纖維的方位和位置決定了形狀記憶效果(比如折疊、卷曲、拉伸或者扭曲等)可以達(dá)到的程度;而且,可以通過(guò)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行加熱或冷卻來(lái)對(duì)這種效果進(jìn)行控制。新4D打印技術(shù)制造出的復(fù)合材料將有望在制造、包裝和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域大顯身手。
RFID智能標(biāo)簽新進(jìn)展
美國(guó)當(dāng)納利印刷公司宣布推出其CustomWave服務(wù),這是一個(gè)完整的智能標(biāo)簽解決方案,包括標(biāo)簽RFID天線的設(shè)計(jì)及性能測(cè)試、標(biāo)簽的自定義和標(biāo)簽的制作及標(biāo)簽的自動(dòng)化質(zhì)量控制,全球分銷及售后服務(wù)。關(guān)于RFID智能標(biāo)簽的研究與應(yīng)用一直未曾停止。
美國(guó)當(dāng)納利印刷公司宣布推出其CustomWave服務(wù),這是一個(gè)完整的智能標(biāo)簽解決方案,包括標(biāo)簽RFID天線的設(shè)計(jì)及性能測(cè)試、標(biāo)簽的自定義和標(biāo)簽的制作及標(biāo)簽的自動(dòng)化質(zhì)量控制,全球分銷及售后服務(wù)。該解決方案利用的是當(dāng)納利專有的印刷電子平臺(tái)和RFID技術(shù)。
CustomWave具有在各種材料上印刷天線的能力,包括直接在標(biāo)簽上。當(dāng)納利報(bào)告稱,通過(guò)將天線直接印刷到標(biāo)簽上的方式,消除對(duì)塑料鑲嵌的需要,CustomWave每卷可多容納30%的標(biāo)簽,而需要的基材和包裝材料則比傳統(tǒng)塑料鑲嵌型智能標(biāo)簽少。降低材料需求和減少工藝步驟,使CustomWave在提供智能標(biāo)簽生產(chǎn)中具有環(huán)保和成本效益。
CustomWave標(biāo)簽包括CW-100-01MR6,天線尺寸為8毫米*95毫米(3.74英寸*0.3149英寸)。采用的是ImpinjMonzaR6IC(符合EPCGen2標(biāo)準(zhǔn)),具有96位的電子產(chǎn)品代碼(EPC)的記憶,記憶密碼鎖與自動(dòng)調(diào)整功能。
CW-300-02U7標(biāo)簽具有19毫米*93毫米(3.661英寸*0.748英寸)的天線。它采用的是恩智浦半導(dǎo)體的UCODE7芯片(符合EPCGen2V2標(biāo)準(zhǔn)),帶有128位的EPC存儲(chǔ)器和支持自定義序列化。
日本制造大國(guó)的強(qiáng)者
印刷電路新技術(shù)
日本國(guó)立大學(xué)東京大學(xué)教授苗村健研發(fā)新技術(shù),以納米銀溶液在紙上列印寬度小于100納米(nm)的觸控面板電子迴路,然后在紙上追加會(huì)因溫度而改變顏色的墨水,只要讓紙張通電,就可以變成紙製觸控面板,手指按上去,相關(guān)部分的電路就會(huì)加熱紙張,讓墨水變色顯現(xiàn)或消失。
利用這種技術(shù),就可以做成紙張顯示器,顯示試卷題目或課程內(nèi)容,并可重復(fù)使用;類似的技術(shù)也可印在可撓式薄膜上,如日本私立大學(xué)明治大學(xué)教授宮下芳明,就以可撓式透明塑膠膜製成智能手環(huán),在手環(huán)上以特定的方式操作,便可遙控週邊其他設(shè)備。
宮下芳明這項(xiàng)技術(shù)更可貴之處,在于使用者只要用該研究團(tuán)隊(duì)撰寫的軟件,在電腦上設(shè)定好自己想要的操作手勢(shì),然后用一般市面上銷售的噴墨印表機(jī),只要換上納米銀墨水,就可以在紙張上或薄膜上印成迴路,接著只要燒結(jié)后通電,就能製成符合個(gè)人喜好的穿戴式裝置。
現(xiàn)在相關(guān)的電子迴路製作套件,已準(zhǔn)備進(jìn)行銷售。
而日本國(guó)立大學(xué)山形大學(xué)時(shí)任靜士教授,則研發(fā)線路寬度僅25納米的新墨水,不僅可讓印刷電子技術(shù)的電路更精密,且燒結(jié)溫度僅攝氏120度,可用在更多的材質(zhì)上;時(shí)任靜士表示,這技術(shù)若與3d印表機(jī)結(jié)合,將可輕易製成形狀復(fù)雜且內(nèi)外部都有電路的電子設(shè)備。只能購(gòu)買大量生產(chǎn)的同款電子產(chǎn)品時(shí)代已成過(guò)去,每個(gè)消費(fèi)者可依自己喜好,進(jìn)行不同產(chǎn)品製作。
彎折發(fā)光的應(yīng)力發(fā)光印刷技術(shù)
大日本印刷于2014年10月2日宣布,全球首家開(kāi)發(fā)出了在印刷面上施加壓力時(shí),墨水發(fā)綠光的應(yīng)力發(fā)光印刷技術(shù),并已經(jīng)為此建立起印刷業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)體制(圖)。該公司將應(yīng)力發(fā)光體作為墨水顏料,使得墨水能夠儲(chǔ)存光作為能源,施加力使該能源作為光釋放出來(lái)。這種墨水設(shè)想用于紙幣等的防偽和吸引人眼球的裝飾性印刷品等。