北京時間06月13日消息，中國觸摸屏網(wǎng)訊，       密歇根州卡拉馬祖市是美國中西部的一座小城，它曾經(jīng)以造紙廠聞名于世，如今作為印刷電路先驅(qū)正在譜寫新的篇章。西密歇根大學(xué)提出的一個創(chuàng)新畢業(yè)計劃孵化出了許多項(xiàng)目，這些項(xiàng)目業(yè)已催生出許多新創(chuàng)公司。

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       SafeSense有限公司就是其中最有前途的公司之一。畢業(yè)生們開發(fā)出了一種能夠印刷在有機(jī)塑料上的壓力傳感器，可以用在頭盔的內(nèi)部。
       這種傳感器可以用來測量炸彈爆炸對士兵的沖擊，或者體育比賽時對橄欖球員的沖擊。測量數(shù)據(jù)可以通過藍(lán)牙傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)，這樣小組領(lǐng)隊(duì)就能立即知道沖撞的嚴(yán)重程度。這些數(shù)據(jù)也可以被存儲起來提供完整的歷史記錄。
       目前至少有兩家公司瞄準(zhǔn)了這種應(yīng)用，但他們使用的固態(tài)傳感器陣列并不能覆蓋頭盔的整個表面。借助印刷在不同種類塑料上的傳感器，SafeSense的設(shè)計可以用作整個頭盔的覆蓋物。
       據(jù)估計，該設(shè)計的材料成本大約是90美元。參與冒險的畢業(yè)生們正在尋求天使投資和SBIR批準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)他們工作成果的商用化。他們還在尋求合作伙伴公司，希望能夠?yàn)榘惭b在頭盔內(nèi)部的微型化電子設(shè)計創(chuàng)建原型，并實(shí)現(xiàn)他們的首次現(xiàn)場測試。
       同樣是來自SafeSense公司的許多西密歇根大學(xué)畢業(yè)生正在籌建一家獨(dú)立的新創(chuàng)企業(yè)，研究各種生物醫(yī)療應(yīng)用中會用到的微流體。經(jīng)過兩年的研究，該小組最近獲得了一個臨時性專利，該專利技術(shù)即將發(fā)布在最新生物電子與生物傳感器雜志上，而且，他們正在為此技術(shù)的商用化尋求天使投資。
      上述小組分別展示了在薄膠狀塑料基板，和厚膠狀塑料基板上印刷微流體通道的方法。這種工藝要比目前通常使用硅基MEMS的技術(shù)便宜很多。另外，印刷電路可以讓設(shè)計尺寸更具靈活性，從一個平方毫米到書寫論文用的A4紙張大小都可以。
       “我們還沒有嘗試過更大的尺寸，但目前我們確實(shí)沒有任何尺寸上的限制。”一位名叫Massood Atashbar的電氣與計算機(jī)工程專業(yè)教授表示。
       該小組在塑料微流體基礎(chǔ)上設(shè)計出了一個完整的子系統(tǒng)。雖然這個流體單元跟一個大一點(diǎn)的結(jié)婚戒指盒差不多大，但它可以容納他們開發(fā)的各種微流體元件，以及印刷型聲表面波傳感器。
       這些畢業(yè)生還開發(fā)出一組射頻探頭傳感器，可以插入丙烯酸流體單元。這些流體單元用作微型實(shí)驗(yàn)室，能以皮摩爾的精度測試包括有毒物質(zhì)在內(nèi)的各種化學(xué)和生物制劑，比如鎘或汞，食物毒性、化學(xué)武器或不同種類的細(xì)菌。
       幾年前，印刷電路領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)是合成新的材料。西密歇根大學(xué)教授和學(xué)生們決定創(chuàng)建一個有關(guān)新材料及其應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫，這方面的努力產(chǎn)生了另外一個機(jī)會。
       “我們數(shù)據(jù)庫方面的工作使我們自己出了名，但我們也看到許多漏洞。”化學(xué)與造紙工程專業(yè)教授Margaret Joyce指出，“問題是雖然我們擁有所有這些新材料，但沒有人可以印刷它們，因?yàn)樗鼈冞�沒有做成墨水。”
       現(xiàn)在西密歇根大學(xué)有位博士后正在嘗試用另外一家當(dāng)?shù)氐男聞?chuàng)企業(yè)來填補(bǔ)這個漏洞。這需要理解大量新材料的化學(xué)要求和印刷工藝要求。“我們是國內(nèi)唯一開設(shè)有墨水化學(xué)課程的一所學(xué)校。”Joyce表示。
       另外有家新創(chuàng)企業(yè)正在塑料上印刷光學(xué)傳感器。與SafeSense一樣，這家公司正致力于為目前使用硅基MEMS的應(yīng)用提供更低成本的替代品。
       研究人員通過印刷工藝，鋪設(shè)微型顆粒形成一個粗糙的基板，然后將基板用作拉曼濾波器，即可將光學(xué)信號增強(qiáng)到令人吃驚的8數(shù)量級。這種傳感器可以用來檢測種類廣泛的氣體和化學(xué)物質(zhì)的獨(dú)特特征。
       目前為止這些傳感器的可靠性還不夠高，不能商用。批量產(chǎn)品下信號放大幅度會有從4到7數(shù)量級的變化。“我們希望每次都有相同的數(shù)量級。”Atashbar表示。
       西密歇根大學(xué)在印刷電路領(lǐng)域已經(jīng)從事十多年的研究工作了，最開始時是射頻標(biāo)簽，后來擴(kuò)展到許多方向。
       “我們十分理解該領(lǐng)域中各學(xué)科間的真正本質(zhì)，并建立了一個中心用于匯聚來自工程、化學(xué)和物理等學(xué)科的知識。”Joyce透露，“這與我們大學(xué)的印刷項(xiàng)目歷史有很大的關(guān)系。”她同時指出西密歇根大學(xué)是唯一一所提供印刷技術(shù)專業(yè)博士頭銜的美國大學(xué)。
       新創(chuàng)企業(yè)開始引領(lǐng)印刷電路技術(shù)
       

       先進(jìn)印刷電路研究中心在12年前開始投入使用，最初只是研究固態(tài)器件，Atashbar透露。 印刷電路方面的工作剛好是從7年前開展的。“我們會繼續(xù)研究固態(tài)技術(shù)，但現(xiàn)在我們研究的重點(diǎn)是印刷型傳感器。”他表示。
       目前為止，在美國大約有十所大學(xué)能夠在該領(lǐng)域給畢業(yè)生提供高級學(xué)位，而西密歇根大學(xué)是少數(shù)幾家能夠提供博士學(xué)位的學(xué)校之一。該大學(xué)開辦的培訓(xùn)班生源最遠(yuǎn)的來自日本、韓國和臺灣。
       在今年6月份的中下旬，西密歇根大學(xué)將主持為期一天的技術(shù)交流大會，來自全國各地的專家們將為大約100位密歇根實(shí)業(yè)家觀眾展示新技術(shù)。這些技術(shù)將有望幫助美國汽車工業(yè)東山再起。
       西密歇根大學(xué)管理系主任Robert landeros表示，印刷電路工作也折射出本地企業(yè)家精神的悠久歷史。這座中西部小城是吉布森吉它工廠和Upjohn制藥公創(chuàng)始人的故鄉(xiāng)。
       Landeros幫助領(lǐng)導(dǎo)著一個當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)家項(xiàng)目，這個項(xiàng)目向任何研究領(lǐng)域的學(xué)生開放。該項(xiàng)目創(chuàng)建了一個孵化器，目前與十多個學(xué)生新創(chuàng)企業(yè)有過合作，其中5個目前還在正常運(yùn)作。雖然很少有新創(chuàng)企業(yè)獲得過市場的青睞，但它們給學(xué)生創(chuàng)始人提供了寶貴的商業(yè)經(jīng)驗(yàn)，Landeros認(rèn)為。

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