液態(tài)金屬打印機的發(fā)明和問(wèn)世，在技術(shù)理念上完全改變了傳統模式，打破了個(gè)人電子制造的技術(shù)瓶頸和壁壘，使得在極低成本下快速、隨意地制作電子電路成為現實(shí)。應用該設備，即使沒(méi)有任何電子學(xué)經(jīng)驗的個(gè)人甚至孩童也能通過(guò)電腦操控，短時(shí)內即可直接打印出從網(wǎng)上訂制的電路圖案并制作出自己的終端功能器件，一定程度上實(shí)現了電子硬件的直接下載。

由液態(tài)金屬打印機打印并制作出的模擬皓月當空下的中國萬(wàn)里長(cháng)城電子圖

    在Scientific Reports這篇題為Personal Electronics Printing via Tapping Mode Composite Liquid Metal Ink Delivery and Adhesion Mechanism 的論文中，研究小組攻克了制約液態(tài)金屬打印技術(shù)在通向實(shí)用化道路中的一系列關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題，首次建立了一種全新原理的室溫液態(tài)金屬打印方法，通過(guò)集合了上下敲擊式進(jìn)墨、旋轉及平動(dòng)輸運、轉印乃至壓印黏附到基底等復合過(guò)程在內的流體輸運方式，解決了金屬墨水表面張力高難以通過(guò)常規方法平穩驅動(dòng)的難題，其中的印刷失穩機理也得以初步揭示，所獲得的高度均一的打印精度和質(zhì)量，已能滿(mǎn)足當前大多數印刷電路板（PCB）的要求。最為關(guān)鍵的是，這一電子電路打印機已具有很高的性?xún)r(jià)比，批量制造后其成本將處于個(gè)人可承受范圍內，這預示著(zhù)電子制造正在步入平民化進(jìn)程。為展示這一全新技術(shù)在廣泛領(lǐng)域的價(jià)值，研究小組還探明了液態(tài)金屬電子打印機在近10個(gè)方向上的開(kāi)拓性應用，如復雜大面積柔性PCB、電學(xué)傳感器、電子藝術(shù)、電子裝飾、電子化建筑設計、人物肖像、電路單元、電子賀卡、電子圖案乃至功能電子器件等的即時(shí)打印和制作。這種立等可取的個(gè)性化電子制造模式除了將對傳統電子工程學(xué)帶來(lái)觀(guān)念性變革外，也將為科學(xué)與藝術(shù)、人文、教育、文化創(chuàng )意等的交叉融合創(chuàng )造全新的機遇。

打印機針對中國古典名畫(huà)《清明上河圖》（左）打印出的電子圖案（右）

    以上成果的取得是理化所團隊在長(cháng)期實(shí)踐中不斷探索的結果。此前，為實(shí)現液態(tài)金屬的全自動(dòng)打印并發(fā)展具有普適意義的電子打印機，研究小組幾乎窮盡了各種可能的打印原理如氣壓驅動(dòng)、微接觸印刷、絲網(wǎng)印刷、卷對卷印刷、熱泡噴墨驅動(dòng)、激光打印等，但所形成的機構或是無(wú)法驅動(dòng)金屬墨水，或是自動(dòng)化程度不高，或是整套打印設備成本過(guò)于高昂而無(wú)法進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。正是基于對液態(tài)金屬驅動(dòng)機理的系統探索和反復嘗試，融合了輕敲、旋轉、壓印等輸運機理在內的復合式液態(tài)金屬打印方法得以建立。

由液態(tài)金屬打印機打印出的電子圖騰裝飾藝術(shù)圖案