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源自美国麻省理工,深圳摩方微纳3D打印技术,获2700万元种子轮投资

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一家2016年5月新成立的3D打印技术公司引起了南极熊的注意,深圳摩方材料科技有限公司,核心是全球前沿的微纳米3D打印技术以及微纳米级功能型复合材料的设计研制生产,而且还获得了2700万元的种子轮投资。利用这项技术,它可以制造出千变万化的新型复合材料。如“超轻超强复合材料”,其以纳米微格为基础,将“结构承重”深入到微观尺度,造出极为通透而坚固的材料,同时又具有高硬度、高强度、超低密度的优点。
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△摩方材料


摩方材料喜欢用埃菲尔铁塔对该项目进行形象的比喻。“埃菲尔铁塔为什么能造那么高?秘诀在于结构。”方绚莱教授喜欢拿埃菲尔铁塔举例子,这座交错式框架结构铁塔,是人类首批用完整翔实数学分析来完成结构设计的工程项目之一。
它用了250万枚铆钉,1.5万个金属构架,曾经保持世界最高建筑名号45年。
在大型工程上,结构的改变,使得摩天大楼时代的到来成为可能;那么,在材料上进行微观结构的改变,是否也能开启新的材料时代?
优化结构,就能优化性能,能让传统的金属、塑料、陶瓷等材料,展现神奇特性。航空巨头波音公司曾展示过他们研发的“世界上最轻的金属材料”。它的重量比泡沫塑料轻100倍,其壁结构比人的头发丝还要细1000倍。实际上,它就是一种由相互连接的空心管组成的金属微晶格,具有很强的抗压缩能力。
由此,科学家也想将这种大型工程的结构设计原理应用到材料微结构(晶粒级别)的构建技术中,以期显著提升材料性能,并为此启动了“微结构可控材料”项目。

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△摩方材料的联合创始人 方绚莱教授


摩方材料的联合创始人、首席科学家,是美国麻省理工学院(MIT)机械工程系终身教授 方绚莱(本科和硕士均就读于南京大学物理系,毕业后,去加州大学洛杉矶分校,攻读博士学位)。在过去10余年里,他一直从事材料领域的深入研究。他研究的微型晶格纳米架构材料,在《麻省理工学院技术评论》评选的2015年十项可能改变世界的技术中排名第二;其科研团队是目前全球在该领域的4支前沿国际团队之一。他所担任主任的纳米光电及纳米生产技术实验室,就是将高精度的3D打印系统用在微米和纳米尺度上的材料“加工”。这种加工,如同在头发丝上做手术。他们想把制造芯片的技术,转化为制造新型材料的工艺,它能更便捷地对材料的几何结构进行优化,让材料来一场华丽变身。

摩方材料的管理团队、中层技术团队也是博士、硕士云集。摩方材料联合创始人/总经理 贺晓宁,是美国宾夕法尼亚州立大学电子工程系博士、清华大学学士,并曾先后参与投资创立多家先进制造业企业,在中美两地均有丰富的市场销售管理经验。联合创始人/副总裁 黄海华,是美国纽约卅立大学数学系博士,计算机硕士;南京大学学士,在美国二十多年间,涉及互联网,企业软件,人力资源管理,云计算等多个领域。

如此强大的技术,加上如此强大的团队,摩方材料获得了深圳松禾资本、深圳光之华创投、深圳移盟起点一号创投的种子轮投资,共计2700万人民币。

2016年7月成立,到了11月,摩方材料就成功中标南京大学固体微结构物理国家重点实验室微纳米3D打印设备招标项目。摩方新材将向南京大学固体微结构物理国家重点实验室提供全球第一台精度达到0.5微米的面投影微立体光刻3D打印设备,这台设备也将填补国内在微纳尺度3D打印系统领域的空白。南京大学固体微结构物理国家重点实验室将使用这台设备开展微纳光学、力学超材料、声学超材料、微型传感器等领域的研究。

南极熊了解到,摩方材料的产品实在太先进太前沿了,包括3D打印系统和材料两大领域。即使熊眼都瞪大了,还是一脸懵逼。不明觉厉!

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△微纳米3D打印系统

微纳米3D打印系统基于新型的面投影微光刻技术原理设计而成,能实现多材料的微纳尺度材料三维打印,微结构分辨率达到0.5μm,可制造出长度150mm及以上的成形件。面投影微光刻技术被认为是目前有前景的微细加工技术之一:采用几个微米UV光斑, 采用层厚通常在1~10μm之间(提高精度),让树脂在非常小的面积发生光固化反应,通过一次曝光可以完成一层制作,具备成型效率高、生产成本低的突出优势。

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△微纳超薄透镜

微纳超薄透镜是一类新型的光学材料,具有高精度、轻薄、复合功能等特点,是微纳光子领域最尖端的项目之一。基于微纳尺度的3D打印技术,可定制设计光学性能优异、超高精度、超薄尺度的透镜,不受透镜尺寸、形状、厚度的加工限制。该技术可做到加工速度快、材料选择面宽、制作成本低,相对较适合产业化应用。微纳超薄透镜,可广泛应用于超薄手机相机、VR/AR镜片、车载相机、内窥镜、微阵列透镜、柔性透镜等领域。
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△超轻多功能复合材料
超轻多功能复合材料,被《麻省理工科技评论》杂志选为2015年全球十大科技突破之一。摩方材料基于先进的仿生设计理念,采用独创的微纳尺度3D打印设备,开发了一系列基于Nano-Architecture的超轻多功能复合材料,可应用于对力学、热学、光学、电磁学等有特殊功能要求的轻量化产品开发,在汽车、轨道交通、船舶、航空航天等领域有特殊的应用价值。

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△结构可控声学功能复合材料

摩方材料基于声子晶体的设计理念,结合微流控微纳加工技术,在轻薄、宽频、多功能等声学材料研究难点上有进一步突破,创新性地开发了系列针对不同应用场景的结构可控核壳声学功能粒子,通过精确控制核壳功能粒子内外层材料的物理参数,有效提升了现有声学涂料、声学结构功能件在低频、宽频、轻量化方面的不足。结构可控声学功能复合材料可满足汽车、轨道交通、船舶、航空航天等行业对减振降噪的特殊需求。
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2016年12月,深圳市2016年投资推广重大项目签约大会上,深圳摩方新材科技有限公司、光大集团石墨烯产业创新应用中心、中国电子北斗导航芯片设计研发中心、京东智慧物流研发中心、云洲智能科技总部、航天科工三院智能装备关键零部件研发及产业化中心、深圳北欧技术与创新研究中心等31个重大项目正式签约落户深圳,投资总额约1738亿元,此次签约的重大项目涵盖了深圳当前产业发展需要的高新技术、互联网、新材料、生命健康等高端创新领域。

成立不久的深圳摩方科技,已和国内大型车企在洽谈合作事宜。材料是很多企业多年的瓶颈,大家对新型工艺,持开放心态。“唯一的难点是,它的推广需要过程,而这个过程相对漫长。”
联合创始人方绚莱教授希望,能在三到五年的时间内,实现纳米架构复合材料的标准化、大批量生产。他不是想要替代某个材料,而是想要加速一个新时代的到来。在方教授看来,材料的革新,也能相应带来一整个系统的革新。“正如电灯发明后,它不会继续安装在煤油灯座上。它终结了煤气灯的时代,开启了电光的新篇章。”

2017年来了,南极熊希望,《2017年中国3D打印格局》白皮书中,可以有更多像深圳摩方这样的3D打印企业出现,蕴含着改变世界的力量。

本文整理资料来自深圳摩方官网、宝安日报、科技日报、南京外国语学校等。




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