近日，工业3D打印机制造商Optomec宣布三台气溶胶喷射打印（AJP）设备，已经出售给一家“财富50强”企业。尽管买家信息没有披露，但这些3D打印机将用于制造新一代可穿戴电子产品。根据Optomec首席执行官Dave Ramahi的说法，气溶胶喷射打印机的持久吸引力会帮助客户走上生产之路。

■AJP印刷的可拉伸触觉传感器（来源：剑桥大学）

气溶胶喷射打印的潜力

Optomec公司的3D打印机由两种截然不同的技术提供支持：定向能量沉积和气溶胶喷射打印，后者可以让用户能够将电子墨水直接沉积到材料表面上。因此，当用于印刷导电银时，气溶胶喷射打印工艺有助于创建高分辨率电路，并且能够实现小至10μm的特征。

早在2018年，三星公司就购入一套Optomec的Aerosol Jet 5X系统，以加快电子生产。这比Northrop Grumman公司使用气溶胶喷射打印设计出制造半导体互连的时间还要早。在实验过程中，这家国防公司运用3D打印技术，成功地将介电层和金桥状结构构建到毫米波集成电路上，从而产生稳定的连接。

■Optomec于2021年6月获得了一种基于原位加热的3D打印微结构方法的专利（来源：Optomec）

从那时起，Optomec持续开发气溶胶喷射打印功能，使其成为对客户更具吸引力的前景，并在2021年早些时候获得了一项用于精确生产3D微结构的紫外线照明技术的专利。公司还在Northrop Gruman的毫米波集成电路研究基础上，开发了一种信号增强互连解决方案，可有效地将5G天线的输出提升一倍。

200万美元可穿戴设备交易

无论是健康监测追踪器和血糖监测器，还是时尚智能服装，毫无疑问可穿戴电子产品越来越受社会大众欢迎，并且会继续存在。事实上，Optomec估计该行业在未来十年将变得越来越有利可图，至2030年全球可穿戴电子产品的销售总额将有望超过1500亿美元大关。

这种可穿戴设备的主要特点之一是，能够在日常生活中不显眼地“粘住”使用它们的人。为了有效地发挥作用，可穿戴电子产品需要具有足够的灵活性，以适应人体。然而在实践中，高精密生产柔韧电路极具挑战性，对于企业而言，进入可穿戴设备领域也同样如此。

由于能够在非平面基材上打印，Optomec的气溶胶喷射打印非常适合应对这些挑战，现在它已经收到了来自“数字连接供应商”的200万美元订单，该公司将生产可穿戴电子设备。这项订单包括三套气溶胶喷射打印系统以及相关的软件和数字产品，以及Optomec正在进行的应用程序开发支持。

“这些订单是Optomec重复销售能力的另一个例子，”Ramahi补充道，“在这个例子中，公司应用实验室中进行的一些新开发展示了可拉伸电路打印以及主要的3D共形电路功能，这些功能都将支持客户的产品设计。”

■Nano Dimension的DragonFly LDM 3D打印技术正在发挥作用（来源：Nano Dimension）

目前，3D打印电子行业可能仍处于萌芽阶段，但Optomec等公司已经试图将自己确立为早期的市场领导者。Nano Dimension是另一家领先的电子3D打印机制造商，最近在其DragonFly系统方面也取得了重大进展，同意与德国弗劳恩霍夫制造技术及自动化研究所（Fraunhofer IPA）合作，以提高自由形式打印能力。

在其他地方，nScrypt现在已经展示了微量分配“SmartPump”工具头将电子设备3D打印到曲面上的能力，而在更多的实验应用中，德克萨斯大学埃尔帕索分校的一个团队开发了一套低成本气溶胶喷射打印系统，能够将导电墨水沉积到复杂的设计中。