【液态金属“墨水”给3D打印“通上电”】在清华大学医学微系统技术实验室宽大的操作台上,摆放着两个大烧杯。其中一个烧杯盛着乳白色的高分子涂料——PMA glue,另一个装满泛着银光的液态金属镓铟合金。

实验人员操作机械臂,将尼龙材质的东方明珠塔模型缓缓浸入高分子涂料中再缓缓提起,随后,用同样的手法将模型放进镓铟合金中再拿出。前后约15秒钟,东方明珠塔模型就身披银装,完成了一次液态金属墨水的3D打印过程。

“以往的塑料或聚合物类3D打印结构件不具备电子功能,因而无法满足现实中对某些特殊功能的需求。”清华大学教授、中科院理化所研究员刘静对《中国科学报》说,“这项工作相当于为传统的3D打印赋予了特定功能,在实际应用中有重要意义。”

液态金属邂逅3D打印

增材制造(3D打印)不需要传统工具及繁琐的加工程序,能完美解决复杂零件加工成型问题,因此在航空航天、文物保护、医疗健康等领域崭露头角。

另一方面,多功能电子器件或系统大多是三维立体结构,其组成单元则由各种金属或非金属电子材料构筑而成。以增材制造手段直接层叠式打印出立体终端电子产品,一直是学术界和工业界无法解决的难题。

“传统的3D打印主要基于塑料、聚合物一类的材料,由此打印出的物件一般并不具备电子功能。”刘静说,“而经典的金属3D打印针对的是高熔点金属粉末或线材,它们与非金属材料由于存在巨大熔点差而难以实现复合打印。”

近年来,随着液态金属印刷电子学的发展,以低熔点金属镓为基础的室温液态金属合金材料逐渐进入人们视野,在柔性电子、二维材料制备、智能机器等领域都得到广泛的研究和应用。

刘静团队长期从事液态金属相关研究,在液态金属二维电子材料制备方面有丰厚的积累。看到3D打印电子设备存在的局限性,他隐约意识到,在立体电子制造领域,液态金属有可能发挥独特作用。

为实现这一构想,刘静团队对液态金属功能材料进行改造,并结合3D打印技术,开发出一种基于液态金属选择粘附性的3D电路转印技术。在这项研究中,他们首先利用3D打印工艺制作出一系列复杂的立体结构,并在这种立体结构表面,覆盖对液态金属材料具有较高粘附性的高分子涂层,然后将这种立体结构浸润到液态金属中,从而实现液态金属在立体结构表面的附着。

近日,相关研究https://t.cn/A6xVM5Lb在国际期刊《今日应用材料》上发表。该论文审稿专家评论说:“(该团队)在可重构3D电子设备、可逆刚度机器人和可拉伸电子设备的制造方案演示,说明这一方法具有广泛适用性。这项工作描述得很好,很扎实,代表了最先进的3D功能设备技术的重大进步。”

让液态金属“站起来”

液态金属是一类低熔点的合金材料,可以在室温环境中保持液体形态。

虽然液态金属有可能在三维立体电路制备中大显身手,但目前大多数工艺采用“流道灌注”方式,将液态金属封装在三维模型中。

“在这些研究中,液态金属仅充当导电介质,无法展示出液态金属独特的界面性能在三维立体电路中的应用。”该论文第一作者、清华大学博士国瑞告诉《中国科学报》。

该团队在实验中发现,用于3D打印的液态金属——镓铟合金在室温下受重力影响,难以稳定地附着在立体结构表面。而要在实际中应用该技术,必须让液态金属在3D打印时能稳定地“站起来”。

“我们在研究中发现,3D打印工艺制作的立体结构是由颗粒熔融堆积而成,因此具有粗糙的表面形貌,这种粗糙的表面使得液态金属难以附着。”国瑞说。

经多次实验,研究人员发现,通过事先将具有较高粘附性的高分子涂层涂抹在3D打印器件上的方法,可以将镓铟合金材料“黏”在打印器件上。同时,对镓铟合金进行特殊处理,在降低其流动性的同时,提高其黏附性,从而可以让其稳定维持在立体结构表面。

基于上述原理,研究人员实现了对复杂结构立体电路的转印制备。

“这种镓铟合金的外形,取决于高分子层涂敷的形状、图案和部位。”刘静说,“借助机器或手工,很容易实现各种镓铟合金图案、花纹的印制。”

比如,用3D打印出任意形状的器具后,可借助特定笔刷或机器手,将高分子涂层绘制到物体表面,然后就能轻松将镓铟合金转印上去,而且整个过程简单快捷。

激活3D打印应用

在实验室一侧的陈列柜上,摆放着十几种不同材质的器件,转印上镓铟合金的样品。其中有塑料材质的思想者雕像、木质的小人、聚乙烯小球、金字塔模型、菜园里摘下的葫芦、甚至各种纺织品。

“这种经过改良的镓铟合金具有极佳的适形性。”国瑞说,“不管什么材质、或任何奇形怪状的三维打印物品,只要在其表面提前涂抹特殊的高分子涂层,镓铟合金都会均匀沉积,并牢牢黏附其上。”

此外,附着在立体结构表面的液态金属涂层还可以与周围的液态金属涂层形成“液桥”,从而实现金属焊接的效果。

“利用这种现象,将相同尺寸的立体结构单元进行堆积组合,可以构建出更复杂的立体结构。而且,各单元之间的液态金属涂层可形成稳定的导电通路,实现可组装的立体电路。”

刘静一边介绍,一边将展示柜上一个金字塔模型的电路接通。随即,一排连接在镓铟合金电路上的LED灯珠闪起了绿光。

这种“高分子涂层+液态金属”的结构可通过适当封装,增强其稳定性。因为镓铟合金涂层很薄,封装后的镓铟合金不仅不会出现泄漏和流淌,还能满足一些柔性物品的特殊要求,在保持电子性能的同时适应改变形状。

“当然,如果电子设备需要一定强度,还可以采用不同熔点的液态金属墨水,实现印刷后即固化。”刘静补充说,“将液态金属涂层覆盖在柔性硅胶结构表面,还可利用液态金属材料在不同温度下的相变特性,实现立体结构可调控的力学性能。”

“从安全性上看,此类材料在环境下很难蒸发。如果没有大剂量皮肤接触、吞咽、停留体内等情况,使用起来是比较安全的。”国瑞补充说。

液态金属3D打印技术将机械制造和电子制造巧妙地结合在一起,而且制造过程便捷、成本低廉,具有较高的个性化特点,因此有望在艺术设计、文化创意、消费电子、甚至大中小学电子工程教育普及方面得到广泛应用。

“除本身的电子工程学意义外,这项研究为三维立体功能电子器件快速制造,提供了一种重要且易于规模化普及的实用技术。”刘静说,“该技术具有非常强的实用性,有望赋能3D打印行业,推动传统3D打印的可持续健康发展,有望激发3D打印行业活力,促成其规模化应用。”https://t.cn/A6xVM5LU

#购车攻略#国产电动旗舰“最强者”:极氪 ZEEKR 001和比亚迪汉这么选就对了!
在当下的自主品牌中大型轿车细分领域中,于上海车展前夕上市的极氪 ZEEKR 001凭借其出色的产品力,市场热度非常高涨;与此同时,比亚迪汉作为品牌车系绝对的旗舰车型,自2020年7月12日上市以来,单月销量破万,在路面上的能见度越来越高,亦可谓是交出了一份无愧于旗舰定位的答卷。

同样作为传统车企推陈出新的扛鼎之作,定位相似,空间表现、动力水平相近,它们之间必定会杀得水深火热。那么这两款车之间,该如何选择呢?
颜值即正义,个性优雅还是大气舒展
这是一个看脸的时代,不止于人,汽车同样如此。那么,极氪 ZEEKR 001与比亚迪汉这两款车对比谁更好看呢?

脱胎于领克的极氪 ZEEKR 001,依旧采用领克家族式的设计语言,不同于几年前刚出现时的褒贬不一、难以接受,如今的极氪 ZEEKR 001与这一套设计语言的搭配已是正好,恰如其分。

长轴距+宽车身、无框车门、猎装轿跑的设计,让整个极氪 ZEEKR 001的车身显得非常的修长。用一个词语来形容这台造型低趴的猎装轿跑,那就是:“优雅”。

比亚迪汉全新的“Dragon Face”造型拥有出色的视觉效果,贯穿式的镀铬装饰条像龙须一样展开,还有精致的“汉”字标志、悬浮式的LED大灯以及贯穿龙须的日间行车灯,看起来十分飘逸。

不同于极氪 ZEEKR 001的猎装风格,比亚迪汉为传统的三厢轿车设计,舒展的车身线条,向下俯冲的车头与溜背的车尾营造出满满的运动感,不可否认,比亚迪汉也是一台颜值很高的车型。
国产旗舰,什么是中式豪华?
外观是展示给别人看的,只有内饰才是真正属于自己的部分,毕竟,它和你每天亲密接触、朝夕相伴。不过对于这两台旗舰车型来说,它们的内饰都不用担心。

极氪 ZEEKR 001的内饰氛围淡雅而又豪华,横贯主仪表台的银色装饰板分割开了上深下浅内饰颜色搭配,米色与蓝色的色调也显得非常高级,还有NAPPA真皮座椅、Microfiber超纤绒顶棚的加持,让内饰档次又提高了一个级别。

15.4英寸的中控屏幕集成了大多数的功能性操作,但其下方依旧保留了触控式的空调按键,操作更加方便。

再看比亚迪汉,其内饰氛围属于中式豪华,视觉感受偏向稳重,环抱式的飞行舱设计,大量皮质、木纹、钢琴烤漆的应用营造的质感一流。15.6英寸的中控屏幕相比极氪 ZEEKR 001更大,而且还可以旋转,不过这也是比亚迪的传统项目了。值得一说的是,比亚迪汉的车内按键均为中文提示,独此一家。

始于颜值,配置能否敬于才华
抢眼的颜值固然令人心动,但内在的配置向来也是购车的重要参考之一。性价比高、配置全面更是国产车的重要卖点,那么,作为各自品牌车系的旗舰车型,极氪 ZEEKR 001和比亚迪汉在配置方面到底孰强孰弱?公平起见,我们选取极氪 ZEEKR 001 2021款 长续航双电机 WE版与汉 2020款 EV 四驱高性能版旗舰型这两款售价相近的车型进行对比。



首先,在座椅方面,极氪 ZEEKR 001前排的一体式运动座椅在满足舒适性的同时,还能给予激烈驾驶时良好的包裹性,标配加热功能,还可选装按摩和通风功能;后排座椅可以实现电动调节、比例放倒,还能选装加热功能,这样的规格,完全可以比肩一些豪华行政车型。

再看比亚迪汉,其前排座椅在造型上虽然没那么运动,但是标配加热和通风功能;后排座椅相比极氪 ZEEKR 001规格更高,除电动调节之外,还有座椅加热及通风,更可以选装座椅按摩功能。但是,后排座椅不能放倒,在后备厢的拓展性方面受限。


不难看出,在舒适性配置方面,两车均有全景天窗,只是极氪 ZEEKR 001的天窗为不可开启;并且,两车均配备有自动防炫目后视镜;从差异点来看,极氪 ZEEKR 001有着一定的优势,电动后备厢、全车的无钥匙进入功能有利于提高日常用车的便利性;并且其还有HUD抬头数字显示,可将重要的行车信息投影至视线正前方,减少驾驶员在行车过程中低头看仪表的几率,提高行车安全性。

显而易见,在安全配置方面,两车都配备有标准的前后排侧气囊,对比来看,极氪 ZEEKR 001处于劣势,因为比亚迪汉标配的膝部气囊和后排侧气囊显然更具优势,全车的安全带未系提醒与被动行人保护也是诚意十足。
动力强劲,快遇到更快
动力和操控水平在很大程度上决定了一辆车的驾驶感受,但是面对纯电动汽车,我们好像不用担心动力不够用,毕竟,如果一台驱动电机不够用的话,还可以Double甚至Treble。话不多说,我们来看看极氪 ZEEKR 001和比亚迪汉的一些性能参数。


极氪 ZEEKR 001整套动力总成最大功率400kW,最大扭矩768N·m,百公里加速时间可以达到夸张的3.8s。双电机四驱、优异的动力表现,对于极氪ZEEKR 001来说,你觉得这些就够了吗?
正所谓技多不压身,它还拥有更加强大的配备:双叉臂的前悬架以及50:50的前后重量分配可以带来更多的驾驶乐趣与更高的操控极限。

在续航方面,86kWh的电池包可以带来526km的续航里程。这样的续航成绩,满足日常的市区代步没有问题,若是有更高需求,还可以选择同等价位的极氪 ZEEKR 001 2021款 超长续航单电机 WE版,少一台驱动电机换来的则是100kWh的电池包以及712km的续航成绩。

比亚迪汉所搭载的动力总成最大功率363kW,最大扭矩680N·m,相对极氪ZEEKR 001来说稍微逊色一点,但是百公里加速时间也达到了3.9s,与其差距仅仅为0.1s。底盘方面较为常规的麦弗逊式前悬架,偏窄的轮胎尺寸都在运动性上面落了下风。

续航方面,比亚迪汉搭载自家的磷酸铁锂刀片电池,76.9kWh的电池能量相比极氪 ZEEKR 001偏小,但NEDC工况下的续航里程反而更高,可以达到550km,这也可以看出比亚迪在三电方面深厚的积累。

结束语:
对比可以看出,这两台车作为中国汽车品牌破旧立新的集大成之作,都具有很高的水准。极氪 ZEEKR 001相对而言售价更高,但拥有更大的空间、更高规格的底盘配置以及更加出色的行驶品质,另外猎装车身、无框车门的设计也是一大亮点;比亚迪汉在价格、续航里程以及后排的舒适性等方面更有优势,上市将近一年,也在用实实在在的销量证明了其旗舰的定位与优秀的产品力。假如将汽车比作姑娘的话,那么极氪 ZEEKR 001就是颜值出众、身材性感而又个性鲜明的年轻辣妹;而比亚迪汉则是举止优雅、身形得体而又精致的东方美人。那么作为新时代的新青年,你会选择哪一款呢?
#值得入手的车##车生活#

【财联社午报】主线板块进入休整期,周期性板块轮动走强,两市逾3000股下跌
财联社2021/07/23 12:22
一、【早盘盘面回顾】

早盘大小指数齐走弱,沪指跌0.65%,创业板指跌1.78%,两市超3200只个股飘绿,上涨个股仅千余家。钢铁、煤炭等周期股开盘走强,首钢股份两连板,证券股盘中强势拉升,中泰证券两连板,东方证券涨停;新能源金属钴、镍逆势大涨,青岛中程、鹏欣资源、中国中冶等涨停,光伏板块继续走强,HIT电池捷佳伟创、金辰股份涨停。受消息刺激,储能概念临近午盘异动,鹏辉能源涨超10%。白酒、医药医疗、食品饮料、医美则继续被资金抛售。

涨幅超9%以上个股59家,其中创业板17家。两市共29股涨停(不包括ST及未开板新股),19股封板未遂,封板率60%,两市共7家连板股,其中光伏的意华股份3连板,金属铝的鑫铂股份3连板,金属铝的宏盛股份2连板,证券的中泰证券2连板,化工的华软科技2连板,化工的三力士2连板,钢铁的首钢股份2连板。

板块上,钢铁板块盘中续创本轮行情新高,首钢股份涨停、中信特钢、马钢股份、太钢不锈等股纷纷跟涨。7月份以来,钢铁ETF表现较为强势,进入上升通道,钢铁ETF涨幅近16%。 催化上,在昨日浙商证券的一份报告中,其表示电工钢是估值堪比稀土永磁的新能源核心材料。驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一。永磁同步电机具有高效率、高转矩密度、尺寸小、重量轻等优点,是新能源车使用的主流电机。而核心材料上除永磁体外电工钢也是不可或缺的。目前,一辆新能源汽车驱动电机一般用稀土永磁体价值量在1200至1600元左右。一台新能源车驱动电机消耗的电工钢的价值量在900至1500左右,单台驱动电机所消耗的电工钢和稀土永磁体的价值量是相当的。

除此之外,截至目前已经有24 家上市钢企发布上半年业绩预告,多家钢企净利润创近年同期新高,二季度业绩普遍超市场预期。随着下半年限产的逐渐开启,钢铁本年第二轮趋势性行情开启。相比于上半年,本次价格和利润结构更为合理。原料在上半年推动钢价上涨的态势料难以重演,钢铁利润第三季度有望超越第二季度中枢。

受煤炭板块上市公司的二季度业绩预计将量价齐升、同比大增消息影响,A股煤炭概念股继续走强,华阳股份、陕西黑猫双双拉升封板,山西焦煤、郑州煤电、盘江股份等股拉升上涨。驱动上,动力煤旺季开启,电厂日耗快速拉升,较去年同期增长超20%,电厂及港口库存继续较快去库,若国内产能无明显增量,国内煤价大概率仍将维持强势。在煤炭细分行业上,在动力煤旺季,钢铁季节性淡季将来临的情况下,动力煤和焦钢产业链的价格或将分化,此前涨幅较少的动力煤企业弹性会更好一些。

HIT电池是光伏板块当中最强的分支,龙头股金辰股份底部启动起来涨幅已达182%,另一只龙头股迈为股份近7个交易日涨幅同样达到30%,捷佳伟创今日则是20cm封板。HIT电池具有工艺流程短、工序少、无光致衰减、光电转换效率高、性能优异、降成本空间大的优点,因此有望成为下一代光伏电池的主流技术。近期,异质结电池项目不断落地,产业化、规模化的进度不断超出市场预期,HIT电池大规模量产有望提前到来。

医药板块连续遭遇重挫,CRO领跌,美迪西跌8.38%,凯莱英跌6.49%,康龙化成跌5.21%,除此之外,生物疫苗板块近期的调整幅度也比较大,这主要是市场有言论表示新冠疫苗的第三期临床保护率比较低。此前市场都在博弈新冠疫苗带动的业绩弹性,这对市场情绪有很大的压制。

总之,在昨日全市场共振反弹大阳线后,今日两市展开调整,创业板由于医药股的拖累调整幅度稍大。三大主线板块锂电池、光伏、芯片在三个交易日大涨后也进入到了休整期。活跃资金开始挖掘低位的板块,在两市成交额持续维持在万亿上方的情况下,市场情绪板块券商板块终于展开上攻,其本质也是周期股中的补涨分支,在钢铁、煤炭、化工、有色金属轮番上攻后,大金融也受到了资金的关注。

在近期的盘中当中,周期股的表现越来越强,甚至有逐步敢上三大景气主线的趋势。这背后的逻辑在于7月9日央行宣布全面降准,证实了五月以来资金对经济下行和流动性放松的预期。但是资金更大的预期是,经济下行不到哪里,流动性也宽松不到哪里,一旦央行开始明显宽松了,也就意味着利好兑现,反而要注意反向的机会。尤其在降准之后,央行没有全额续作MLF,7月20日也没有降低LPR利率,这一系列动作让资金更加确定了上述预期。而这反向的机会主要是指顺周期,也正是基于此7月初开始,有色、化工和钢铁板块先后走强。

二、【市场新闻聚焦】

1、7月23日讯,有业内人士表示,目前MOSFET原厂已有多款产品涨价幅度超过3倍,个别产品可能上涨7-8倍,供货周期也无限延长。业内人士称,“近期国内有贸易商采购单个型号充电用MOSFET产品的金额就有几亿元,或加剧MOSFET供应紧张状态,预计原厂将在Q4开启一波涨价潮。”

2、7月23日讯,天风证券分析师郭明錤最新研报指出,预计Apple将约在2022年中发布新款MacBook Air,此新机型将配备13.3英寸mini LED显示器。若零组件缺料在2022年持续改善,则受益于新款MacBook Air与Apple Silicon持续升级,预估MacBook出货量在2022年将成长至约2,000–2,200万部 (vs. 2021年的1,700–1,800万部)。


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