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即便是那些微型微功耗電路也需要電源，而且該電源必須是一個截然不同的分立元件，當(dāng)然，電源的個頭通常也會比所需供電的電路大。雖然能源采集是獲取所需電能的一種方法，但是很多時候這種方法都可能不可用、不實際或效率極低。 而這正是疊層制造(也稱3D制造或快速成型)技術(shù)可能的用武之地。最近我看到了一條題為《使用疊層制造技術(shù)生產(chǎn)微電池》的短新聞，附帶有內(nèi)容詳實的圖片和視頻，新聞總結(jié)了近期一篇探討研究者是如何使用疊層制造技術(shù)制造針頭大小的鋰離子電池的期刊論文(參見《集成鋰離子微電池結(jié)構(gòu)的3D打印技術(shù)》及其《支持信息》,見http://onlinelibrary.wiley.com/)，更多詳情可見《支持信息》中的圖S4)。雖然這種電池?zé)o法存儲大量能量，但是對部分應(yīng)用來說還是夠用的，特別是那些一次性或短期應(yīng)用。 我了解到疊層制造和快速成型技術(shù)近來備受關(guān)注。它是一種材料、設(shè)備、軟件和技術(shù)的奇妙結(jié)合，使我們能夠使用各種材料從零開始搭建中小型零部件，這些材料包括各種塑料樹脂、燒結(jié)能量金屬，甚至還有淀粉基復(fù)合材料。 我曾親眼目睹一些疊層制造設(shè)備在CAD程序的驅(qū)動下搭建小型零部件。一些疊層制造設(shè)備使用激光來固化平臺上的原材料，還有一些疊層制造設(shè)備使用大眾化噴墨打印機技術(shù)的一種變種技術(shù)來精確噴涂原材料。 我還曾經(jīng)看到過一個視頻，講述的是在一個實驗項目中使用“噴墨”疊層制造設(shè)備和人體組織細胞為事故受害者培養(yǎng)出了一只人工耳朵。毫無疑問，整個過程令人嘆為觀止(快速成型技術(shù)的理念體系與生產(chǎn)啟示和LPKF激光電子股份有限公司等廠商生產(chǎn)的那些了不起的設(shè)備有異曲同工之處，可以在布局文件的驅(qū)動下使用數(shù)控路由器和激光器精確制造非蝕刻“印刷電路”板，并且就在你的眼前完成)。 但是，在某種程度上，我也有些懷疑和擔(dān)心疊層制造/快速成型技術(shù)是否受到了過多的關(guān)注和議論。那么多的投資者和相關(guān)人士都在尋找“明日之星”，可能會造成一種回音效應(yīng)—過分放大一項新興技術(shù)所應(yīng)得到的合理關(guān)注。而接下來這項技術(shù)就會被吹捧炒作成為一切問題的答案。“3D視頻”或“立體電視”被視為明日之星也就是幾年前的事，之后結(jié)果如何我們也都知道了。 但不可否認(rèn)的是，疊層制造技術(shù)是切切實實能夠解決很多問題的一門技術(shù)，同時也為現(xiàn)有制造目標(biāo)和新制造目標(biāo)的實現(xiàn)開辟了新的途徑。對于短期或定制生產(chǎn)流程來說，這一技術(shù)更具重要意義，免去了昂貴、正規(guī)工裝的需求。 看著采用疊層制造技術(shù)生產(chǎn)的實驗電池，我不禁想到某一天我們會不會就在集成電路芯片上制造小型電池，作為生產(chǎn)工序的最后步驟之一。那么整個電路及其電源就可以封裝在一起，隨時可用，需要的時候再加上一些輸入/輸出外接引線。 如果你對疊層制造和快速成型技術(shù)的發(fā)展有興趣，有許多不錯的資料可供參考。《Desktop Engineering》雜志就是一個不錯的選擇，不僅介紹了未來的技術(shù)趨勢，還會有當(dāng)今的技術(shù)熱點說明。其中有一個名為“它們是如何做到的”(how they did it)有趣板塊，給出了許多使用快速成型設(shè)備和材料以CAD/CAM程序驅(qū)動完成的產(chǎn)品設(shè)計實例。大家還可以關(guān)注Wiley的《先進材料》(Advanced Materials)周刊，從中可以洞悉材料科學(xué)的研究進展，而這些都是我們?nèi)〉每萍歼M步的基礎(chǔ)。 你是否關(guān)注過疊層制造/快速成型技術(shù)？如果有的話，你認(rèn)為它將在哪些方面、以何種方式助力您的下一個設(shè)計或者改變您的產(chǎn)品設(shè)計方法？ |
