中国科学院の研究者が液体金属プリンターを開発、30人の顧客から1500万元の購入意向を得てエンジェル投資を獲得

プロジェクト名	ドリームインク
創設者	陳百偉、科学技術プロジェクトの研究開発と成果の転換に10年近くの経験 / 于洋、清華大学工学博士、国内外の著名な学術誌に16本の論文を発表
資金調達の進捗	エンジェルラウンド
融資額	非公開
資金調達の時間	2016年12月
投資家	シコ・エンジェル
ビジネスモデル	液体金属電子積層造形ソリューションプロバイダー

◆ 左から、ジェネラルマネージャーの陳百偉氏、主任科学者の劉静氏、R&D副社長の于楊氏。

文｜ペンシルロード記者呉澤謙

►はじめに: 金属は常に硬くて冷たいものと考えられています。しかし、室温の水と同じくらい機敏になれると想像したことがありますか?プリンターのインクのように金属に文字や模様を印刷できると想像したことがありますか?

「孟志摩」は常温液体金属電子積層造形技術の研究と産業化を行っている企業です。同社が開発した電子回路プリンター、機能3Dプリンター、電子インクジェットプリンターは、プラスチック、ガラス、セラミック、壁、葉、皮膚などの基板上に液体金属を2次元または3次元で印刷することができ、電子製造において時間と空間の制限を打ち破ることを可能にします。

現在、同社は主に標準化された印刷機器、プリンテッドエレクトロニクスソリューションを提供し、スマートエレクトロニクス製品を開発しています。同社は今年上半期に1000万元近い売上高を達成し、黒字化を達成した。
電子回路プリンターは20台以上が販売されており、価格はそれぞれ40万～50万人民元、交換可能なインクカートリッジの価格は1個2,000人民元となっている。同社は現在、24省に45の代理店チャネルを設立しており、30の顧客が約1,500万元の購入意向を確認している。

注: 陳百偉は、記事内のデータが正確であることを保証し、コンテンツの信憑性に責任を負います。ペンシルロードは客観的かつ真実の記録を作成し、速度記録音声がバックアップされています。

液体金属の新たな用途の予期せぬ発見

中国科学院の研究員で清華大学教授の劉静氏は、すでに15年前に常温液体金属の研究を始めていた。異なる金属を合金にすると、融点が下がり、室温で液体になることができます。

この物質は流動性があり、熱伝導率が液体やシリコングリースよりもはるかに優れているため、当時の研究では液体金属を高出力・高密度の電子機器の放熱に応用することが目的でした。

リンゴにぶつかった後に「万有引力」の法則を提唱したニュートンと同じように、劉静も日々の実験の中で非常にありふれた現象に衝撃を受けた。

液体金属を使った実験中に、これらの物質が実験室中に散らばってしまうことがあります。 2010年のある日、Liu Jing さんはコンピューターの画面に滴り落ちた液体金属を拭き取ろうとしたとき、他の液体物質のように簡単に拭き取れないことに気づきました。

工学熱物理学や生体熱伝達など複数の学際科学のバックグラウンドを持つLiu Jing氏は、突然、液体金属をプリンテッドエレクトロニクスに応用するというアイデアを思いつきました。

従来の電子回路の製造は時間がかかり、材料とエネルギーを大量に消費し、主に化学腐食に依存しており、その結果銅の 95% が無駄になり、コストを削減するためにバッチ印刷が必要になります。

常温液体金属は融点が低く、粘度も低く、常温では水と同じ流動性を持ちます。また、導電性が強く、安定性も良好です。毒性がなく、他の物質と反応しにくいだけでなく、2000℃でも揮発しにくいです。

さまざまな基板材料に印刷できれば、「見たままのものが手に入る」ことが実現し、時間と空間に制約されない電子回路製造が可能になり、プリンテッドエレクトロニクス業界全体に影響を与えます。

そこから、Liu Jing は液体金属プリンテッドエレクトロニクスを提案し、チームを率いて液体金属電子回路プリンターの開発を始めました。

◆ 液体金属パーソナル電子回路プリンタの外観と設計、およびその複合インク駆動機構の流れ場シミュレーション。

電子回路印刷装置の研究開発

当初、チームは中関村中を旅し、さまざまな一般的なプリンターを購入して、それらが液体金属印刷に適しているかどうかを調べました。しかし、液体金属の密度は水の6倍、表面張力は水の8倍で、流動性も水と同程度であるため、通常のプリンターでは基材に安定して付着させることは困難です。

チームはそれをゼロから開発しなければなりませんでした。彼らは、空気圧駆動、マイクロコンタクト印刷、スクリーン印刷、ロールツーロール印刷、熱バブルインクジェット駆動、レーザー印刷など、あらゆる印刷原理を研究し、最終的に、タッピング、回転、エンボス加工などの搬送機構を統合した複合液体金属印刷方法を開発しました。

2013年には、小型Bエンドや個人ユーザーに適したデスクトップ型電子回路プリンターの開発に成功しました。その後、機械を改良する過程で、チームは液体金属機能3Dプリンターと電子スプレー印刷機を次々と開発しました。液体金属が付着できる基材も、プラスチック、ガラス、セラミック、壁、葉、皮膚などに拡大しています。

研究チームは回路印刷に焦点を当てながら、実験研究中に、さまざまな基板に印刷された液体金属には、伸ばしたり曲げたりできる、自由に混ぜ合わせることができるなどの他の特性があることを発見し、チームの想像力を広げました。

◆ 液体金属プリンターで印刷・製造されたフレキシブル基板、光電機能付きクリスマス電子カード。

「当社は、迅速な回路製造を行うだけでなく、液体金属プリンテッドエレクトロニクスソリューションも提供しています。」スマートテキスタイル、スマートパッケージング、電磁シールド、電子スキンなど。

実験室技術をより産業化するために、劉静氏と彼女のチームは2015年末に「Dream Ink」の運営を開始しました。

技術の産業化を実現する

チームによる1年間の研究開発を経て、各製品シリーズは比較的成熟してきました。平面電子回路印刷装置の精度は100ミクロン以内に制御されています。3.4グラムの液体金属で17メートルの回路を印刷でき、A4サイズの回路基板をわずか10分で印刷できます。3Dプリンターは回路を構造部品に埋め込んで印刷することができ、電子スプレープリンターはさまざまな特殊形状の表面に回路を印刷できます。

「孟志摩」にとって、製品の研究開発に加え、技術を産業化するために最も重要なことは、顧客のニーズを把握することです。一方で、テクノロジーは顧客が価値を実現できるように支援できる必要があります。他方では、新しいテクノロジーは顧客の現在の習慣的なシナリオの変化に影響を与えてはなりません。

◆ 3D電気機械ハイブリッド印刷の概略図、および液体金属とシリコーンゴムを使用して印刷および組み立てられたLED発光デバイス。

チームは、大学、専門学校、および「二重イノベーション」拠点に電子回路プリンターの標準設備と革新的なコースを提供することに加えて、主に展示会を利用して電子機器製造業界の顧客にリーチし、プリンテッドエレクトロニクスソリューションを提供しています。

例えば、電磁波シールドの分野では、液体金属コーティングを導電性接着剤としてあらゆる構造の基板の表面に直接塗布し、均一で緻密な膜を形成できます。中高級分野では、シールド性能が優れ、利便性、スピード、実用性が強く、コストパフォーマンスが高いという特徴があります。

スマート包装の分野では、液体金属はさまざまな形状や材質の包装表面に印刷することができ、強い金属光沢と質感、電子機能を備えています。同時に、無線周波数識別、センシング、音、光、熱などの機能をさらに統合することで、パッケージの価値と機能を大幅に高め、バッチ印刷に適したものにすることができます。

◆ 液体金属印刷装置を使用してチームが作成した工芸品。

常温液体金属は、さまざまな基板材料に基づいて印刷できるという特性があるため、薄膜素子電極や弾性リード材料として使用して、柔軟な皮膚のようなセンシングフィルムを作成できます。例えば、圧力、温度、心電図、筋電図などの信号検出を統合し、フレキシブルマシン、義肢製造、ウェアラブルデバイスなどに使用できます。その結果、スマート電子製品は同社が目指す第3の方向となった。

現在、「孟志摩」チームは基本的に形成されており、24省に45の代理店チャネルが設立され、30社の顧客が約1500万元の購入意向を確認している。同社は昨年末、Xike Angelを投資家としてエンジェルラウンドの資金調達も完了した。

チームは現在、主に新素材や先進製造業の産業投資機関からシリーズA資金調達で5,000万人民元を調達しようとしている。調達した資金は、シリーズ全体の製品研究開発やアップグレード認証、グローバルマーケティング活動やチャネル構築、サプライチェーンシステム構築などに活用されます。

出典: ペンシルロード

中国科学院の研究者が液体金属プリンターを開発、30人の顧客から1500万元の購入意向を得てエンジェル投資を獲得

さまざまなデジタル生産リンクを統合・接続し、より持続可能な積層造形を実現します。

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