印想家

吴政潭

英国拉夫堡大学、北京印刷学院双硕士，“马良印想家”团队创始人。他创办的“马良印想家——导电油墨及衍生产品生态的筑造者”项目获第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛北京赛区一等奖。

印刷电子技术蓬勃发展的核心是导电油墨，导电油墨是一种功能性油墨，其“功能性”主要体现在它区别于普通油墨的显色功能。导电油墨由导电性填料、黏合剂、溶剂及添加剂组成，其本质是由导电微粒（通常为导电金属及非金属物质）分散在连结料中，形成的一种导电性复合材料，其可以通过印刷的方式，附着在纸张、塑料、金属、陶瓷等承印物上，起到导线、天线和电阻等作用。在当下的微电子、芯片制造、集成电路制造产业快速发展的时代，导电油墨作为电子电路的原材料，实现了更少工序、更高效率、更低成本、更优环保的电路制造。

在众多印刷电路的原材料中，基于纳米银的导电油墨技术，以其优异且均衡的性能占领了市场。但我国的高端导电油墨技术起步晚，市面上的产品普遍存在导电性不佳、不适应传统印刷工艺、高温处理时效性差等短板。

通常来讲，工业化生产的银粉的微观形态分球状和片状，在银系浆料干燥过程中，片状银颗粒的接触面积比球状的大，导电性较高。为此，我们通过计算机定向合成技术，先对反应过程进行大量模拟，计算优化出反应物最优配比及最优反应条件，进而利用计算机控制机械添加反应物料，定向制备出特定粒径范围的纳米银颗粒。如此，既避免了手工操作误差，又保证了不同批次间生成物的均一性，最大程度地提升了良品率。

此外，我们研究出了一种快速制备纳米尺度片状银颗粒的工艺条件，得以高效控制所制备纳米银的形貌与粒径至最优导电状态。通过优化实验条件，我们亦降低了包裹在纳米银表面的有机物质，加强了银微粒间隙接触，提高了导电油墨的柔性及导电性。通过这一套“组合拳”，我们改变了以往纳米银颗粒必须经过高温烧结才能充分接触融合的局面，以极高的分散均匀度和银微粒接触紧密度，让导电油墨实现“即印即用、导电优异”，达成了后处理温度低至室温的纳米银导电油墨制备。 项目研发的导电油墨印刷出的电路可以经受弯折、扭曲、对折，仍保持较好的导电性，且绿色环保。

项目分三个发展时期，初创期锁定服务直写式导电油墨、智能包装、柔性传感器领域的企业与用户；发展期将目标拓展到柔性显示、智能医疗等印刷电子领域；成熟期将形成有需求就有产品的市场形态，面向所有印刷电子领域的企业用户。

我们在印刷适应性、稳定性及生产工艺方面有巨大突破，并将成本控制在了同类进口商品价格的一半左右。導电油墨成功在物联网、触觉人工智能、光伏、柔性电路等多个领域中适配应用，满足了硅基电子不能及且不擅长的场景需求。

如今，我们拥有了我国首条“低温高导纳米银油墨中试线”，日均产能达成了30公斤。目前，项目与中山中荣、当纳利等多家出版企业、印刷企业签订了合作意向，将产品销售至航天、电气等多个行业的企业。

高性能的油墨衍生出了丰富的产品类别。交互式墙画艺术打破了传统印刷品和观众间的表达壁垒，让信息的传播更加可感可视化。基于微压力矩阵的传感器有着比传统传感器更广泛的监测范围以及更高的精度，可以让技术广泛应用于新医科领域。而柔性和可拉伸特性所带来的高度生物适性更是让电子皮肤成为可能，在关节等刚性传感器无法覆盖的区域，基于导电油墨的柔性传感器，可以对生物肢体信号实行“全维度、无盲点”监测。基于导电油墨的全印刷柔性传感器，也可应用于智慧办公空间，比如，座椅上的压力传感器可监测坐姿，以预防职业病，智能标签可应用在物品存取和流通上，可穿戴设备与柔性传感器更是标配。

“马良印想家”执笔印刷，助力柔性电路天堑变通途。

责任编辑：张琦