人類科技的飛速發(fā)展孕育了諸多新興技術(shù)產(chǎn)品。
無人機(jī)(UAV)便是其中之一,早在20世紀(jì)20年代,即世界第一次大戰(zhàn)期間,英國的兩位將軍就向英國軍事航空學(xué)會提議研發(fā)一種由無線電遙控、無需人員駕駛的小型飛機(jī)。其目的是使這種飛機(jī)能夠飛達(dá)敵方的指定目標(biāo)區(qū)域上空,并投放預(yù)裝的炸彈。
國內(nèi)外關(guān)于無人機(jī)的技術(shù)發(fā)展迅速,無人機(jī)系統(tǒng)種類繁多、用途廣泛,因此在尺寸、質(zhì)量、航程、航時、飛行高度、飛行速度以及任務(wù)執(zhí)行等多個方面都存在顯著的差異。無人機(jī)因其在軍事、私營和公共部門的廣泛應(yīng)用而日益受到歡迎,特別是在不需要人類操作員介入的領(lǐng)域表現(xiàn)出獨(dú)特的吸引力。
隨著技術(shù)的成熟和市場需求的增長,輕量化、集成化和結(jié)構(gòu)功能一體化成為航空航天、機(jī)器人、無人機(jī)等高新技術(shù)領(lǐng)域的重要發(fā)展需求。以一架作戰(zhàn)無人機(jī)為例,機(jī)身裝配的雷達(dá)、導(dǎo)航、通信等各類天線電路總數(shù)多達(dá)70余種,大多數(shù)天線都暴露在機(jī)身外部。這么多的天線不僅需要額外的安裝空間,所需的保護(hù)罩還會形成凸起,影響飛機(jī)的氣動性能和隱身能力。如果這些天線能與機(jī)身共形,即等同于為無人機(jī)增加了一層“天線外衣”,在不改變機(jī)身尺寸的前提下,顯著提升飛機(jī)的氣動性能。
AC311尾梁的桿天線
目前,共形天線技術(shù)的一個重要發(fā)展方向是柔性共形天線。這種天線能夠彎曲到任意角度,貼合任何表面,確保與任意曲面的完美共形,并且能自我修復(fù)或調(diào)整陣列以將電磁波精確指向任意方向。更具吸引力的是,這項技術(shù)對于實(shí)現(xiàn)可穿戴天線和單兵裝備的革命性改變具有重要意義,展現(xiàn)了其在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景。
AC312尾梁的桿天線
當(dāng)前,中國航空工業(yè)集團(tuán)研發(fā)的新型機(jī)載共形天線已成功應(yīng)用于軍用直升機(jī);在第八屆世界雷達(dá)博覽會上,中國電子科技集團(tuán)也展出了一款機(jī)載共形天線,該天線可安裝在機(jī)身或機(jī)翼表面,能夠在不影響氣動布局的前提下提升無人機(jī)的探測能力。柔性傳感器能在大幅度彎曲、扭曲、拉伸等變形條件下保持穩(wěn)定的傳感性能,為實(shí)現(xiàn)天線、傳感器等與無人機(jī)外殼的完美融合提供了可能。
電子器件增材制造,作為一種新興的制造技術(shù),以其綠色、低成本、可大面積制造的優(yōu)勢而受到關(guān)注。其中,噴墨打印技術(shù)因其與多種功能材料的兼容性,預(yù)計將替代傳統(tǒng)的光刻技術(shù),實(shí)現(xiàn)柔性傳感器的高分辨率和大規(guī)模制造,為柔性電子產(chǎn)品的低成本、綠色制造和微型化開辟了新路徑。
電子3D打印的市場應(yīng)用領(lǐng)域
西安瑞特三維科技有限公司(以下簡稱:“瑞特三維 ”),作為中國電科旗下專注于開發(fā)電子器件增材制造技術(shù)及裝備的企業(yè),由中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所推動,是一家軍民融合示范企業(yè)。公司提供包括技術(shù)開發(fā)、原材料制備、打印服務(wù)、裝備研發(fā)等在內(nèi)的一整套解決方案,能夠快速制造電路板、傳感器、天線及大規(guī)模集成電路,廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、汽車、5G等領(lǐng)域。
瑞特三維推出多款電子3D打印設(shè)備
通過設(shè)計高性能墨水材料和柔性基底材料,調(diào)節(jié)墨水與基底之間的表面界面性能,并優(yōu)化打印參數(shù),利用壓電噴墨打印技術(shù),瑞特三維實(shí)現(xiàn)了柔性電子器件的高效、高分辨率和大面積制造。這為柔性電子產(chǎn)品的未來發(fā)展開辟了新的可能。(下圖顯示了用于噴墨打印共形天線的基底材料及其導(dǎo)電層。)
圖1 打印底層銀電極 圖2 打印功能材料
瑞特三維在國家創(chuàng)新改革的大背景下,提出了“結(jié)構(gòu)電路一體化3D打印技術(shù)”的全新概念,并因此獲得中央企業(yè)創(chuàng)新大賽一等獎,吸引了3300萬元的投資,為電子器件增材制造技術(shù)研究奠定了基礎(chǔ)。公司積極參與國家級、省部級基礎(chǔ)研究項目,開發(fā)了適用于電子增材制造的納米銀導(dǎo)電材料,以及單/雙噴頭直寫、壓電噴墨等電子器件3D打印設(shè)備和相應(yīng)的控制系統(tǒng)和軟件,掌握了單孔壓電噴頭核心部件的設(shè)計制造技術(shù)。
瑞特三維已申請50余項知識產(chǎn)權(quán),通過了國軍標(biāo)質(zhì)量體系認(rèn)證,被工信部和科技部評為增材制造典型應(yīng)用場景和示范項目,擁有多個研究和服務(wù)平臺。未來,公司將致力于成為電子器件增材制造技術(shù)創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者、核心裝備提供商及產(chǎn)業(yè)生態(tài)的推動者。 |
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