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11月6日，記者走入西湖大學(xué)精密智造實(shí)驗(yàn)室看到，一根細(xì)細(xì)的金屬探針正在一塊名片大小的電路板上循環(huán)畫圈，探針內(nèi)流下的液體逐漸圍成一個(gè)圓環(huán)。“這是我們通過3D打印而成的微電極陣列，再用硅膠進(jìn)行二次加工后，可用于藥物機(jī)理檢測等領(lǐng)域，檢測效率將大大提升。”正在顯示屏前監(jiān)測情況的西湖大學(xué)工學(xué)院周南嘉實(shí)驗(yàn)室博士生朱沛然說。

這是西湖大學(xué)工學(xué)院特聘研究員周南嘉團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的微米級(jí)精度三維3D精密制造技術(shù)的一角。該技術(shù)為目前國內(nèi)最高精度的電子3D打印，以新材料作為突破3D打印精度極限的核心，設(shè)計(jì)全新的3D打印功能材料，實(shí)現(xiàn)了百納米至微米級(jí)別電子3D打印。

近日，由周南嘉創(chuàng)立的西湖未來智造公司完成了數(shù)千萬元的天使輪融資。

“我們做的最小尺度的3D打印，就是直接在芯片上用3D打印進(jìn)行加工。”周南嘉說。通過實(shí)現(xiàn)超高精度，周南嘉團(tuán)隊(duì)將3D多材料打印技術(shù)引入到芯片級(jí)高端制造領(lǐng)域，利用3D打印技術(shù)進(jìn)行三維高精度光電封裝、制造高頻無源器件，例如可將天線尺寸縮小到十微米至百微米級(jí)別。周南嘉說，這一做法較現(xiàn)有的加工方式，在精度上提升了1到2個(gè)數(shù)量級(jí)，從而使得3D打印技術(shù)得以應(yīng)用到毫米波技術(shù)、光通訊、微型機(jī)器人、柔性電子等領(lǐng)域，為未來小型化、集成化、個(gè)性化電子設(shè)備提供新的制造方案。

當(dāng)下，電子與光學(xué)領(lǐng)域核心功能器件與系統(tǒng)加工對(duì)技術(shù)精度的要求越來越高，傳統(tǒng)工藝難以滿足產(chǎn)品需求；同時(shí)，目前市場上為人所熟知的3D打印主要以激光燒結(jié)、光固化等工藝為主，其產(chǎn)品主要為金屬、航空件以及塑料等聚合物，但這些3D打印產(chǎn)品往往僅具備結(jié)構(gòu)而無法功能化。這些都成為當(dāng)下相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的痛點(diǎn)。

在周南嘉看來，3D 打印并不只是能夠?qū)崿F(xiàn)具體的結(jié)構(gòu)，更重要的是實(shí)現(xiàn)特定的功能。依托西湖大學(xué)精密制造實(shí)驗(yàn)室及浙江省3D微納加工與表征重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，周南嘉以精密增材制造技術(shù)為核心，基于先進(jìn)功能材料和三維集成技術(shù)方面的優(yōu)勢，開發(fā)了多材料、多尺度的靈活加工工藝。

“在超高精度 3D 打印方面，工藝本身并不復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)超高精度以及多樣化功能，真正在實(shí)際應(yīng)用上取得突破，從源頭出發(fā)，實(shí)現(xiàn)材料方面的突破才是關(guān)鍵。”周南嘉說。通過材料和技術(shù)兩方面的努力，突破目前的打印精度之后，其團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的微米、亞微米級(jí)3D打印技術(shù)與材料體系成功解決了這些難題。“其實(shí)，今后生活中常見的顯示屏、手機(jī)、可穿戴設(shè)備、無人機(jī)、汽車導(dǎo)航、醫(yī)療健康儀器等許多電子產(chǎn)品的‘內(nèi)臟’里，就能找到我們產(chǎn)品的身影。”周南嘉說。

在2018年加入西湖大學(xué)之前，周南嘉在國外學(xué)習(xí)工作多年。他說，中國電子加工上下游產(chǎn)業(yè)鏈完備，浙江在智能制造領(lǐng)域又有著很好的市場前景，這成為他在浙江創(chuàng)業(yè)的重要考慮因素。周南嘉團(tuán)隊(duì)計(jì)劃通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，將電子 3D 打印技術(shù)帶入市場，擴(kuò)大功能 3D 打印技術(shù)的市場空間。“作為西湖大學(xué)在智能制造領(lǐng)域第一個(gè)自主科技成果落地轉(zhuǎn)化項(xiàng)目，西湖未來智造公司得到了學(xué)校的大力支持，由學(xué)校成果轉(zhuǎn)化辦公室專業(yè)團(tuán)隊(duì)全程跟進(jìn)，以技術(shù)保護(hù)、政策咨詢、法務(wù)咨詢、融資指導(dǎo)等專業(yè)服務(wù)為企業(yè)賦能，正加速推進(jìn)成果的成功轉(zhuǎn)化。”周南嘉說。

目前，周南嘉的西湖未來智造公司與中國多家行業(yè)領(lǐng)先的企業(yè)展開合作，在短時(shí)間內(nèi)已建成多個(gè)精密制造平臺(tái)，驗(yàn)證了相關(guān)技術(shù)的可行性，并制定了完善的設(shè)備及工藝開發(fā)流程和相關(guān)規(guī)范，并在一些具體產(chǎn)品應(yīng)用方面探索量產(chǎn)方案。“就像開一扇門一樣，我們期待不斷開拓電子 3D 打印的前景。”周南嘉說，目前團(tuán)隊(duì)通過 3D 打印制造高精度電子器件、柔性可穿戴設(shè)備等，憑借團(tuán)隊(duì)的專業(yè)能力提供對(duì)外電子 3D 打印服務(wù)、設(shè)備與材料集成的一站式解決方案。