所謂物聯(lián)網(wǎng)（IOT），本質(zhì)上是具有唯一標(biāo)識(shí)的嵌入式計(jì)算設(shè)備，在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)框架內(nèi)的互相連接。物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⒏鞣N設(shè)備、系統(tǒng)和服務(wù)以一種更為先進(jìn)的方式連接起來(lái)，使自動(dòng)化遍及每一個(gè)領(lǐng)域。一些專(zhuān)家預(yù)計(jì)，到2020年，將有260億美元的設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)上。

    近日，比利時(shí)納米技術(shù)研究中心（IMEC）的研究人員使用噴墨打印技術(shù)制作了一塊晶體管邏輯電路板，這塊電路板上包含了驚人的3400個(gè)電路。而且這塊電路板的大小只有2×2厘米，運(yùn)行速度達(dá)6赫茲。

    他們稱(chēng)這樣的塑料電路為“指數(shù)式技術(shù)（exponential technology，意為快速發(fā)展的技術(shù)）”。Janusz Bryzek博士相信晶體管印刷工藝總有一天會(huì)被用在3D打印機(jī)上打印出適應(yīng)如今芯片功率的電路。Bryzek博士曾經(jīng)發(fā)起了“兆級(jí)傳感器（Trillion Sensor）運(yùn)動(dòng)”，并共同創(chuàng)立了9家互相獨(dú)立的MEMS技術(shù)公司。

Janusz Bryzek博士

    Bryzek補(bǔ)充說(shuō)，一旦3D打印開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用之后，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體公司將會(huì)經(jīng)歷劇烈的動(dòng)蕩。

    2014年4月份，IBM蘇黎世實(shí)驗(yàn)室的研究人員使用原子力顯微鏡在有機(jī)材料上創(chuàng)造出了納米尺度的3D圖案，而且，他們用這種帶有納米3D圖案的有機(jī)材料作為“掩模”來(lái)創(chuàng)建電路。

    技術(shù)專(zhuān)家預(yù)期未來(lái)基于塑料的印刷電子的尺寸將會(huì)以指數(shù)般的速率飛快減小，并認(rèn)為十年之內(nèi)，塑料電路的性能水平將等同于今天的硅電路。而最關(guān)鍵的是塑料電子電路的成本較之硅電路要少得多。

    科學(xué)家們還找到了在3D打印對(duì)象的同時(shí)在其內(nèi)部打印一個(gè)獨(dú)特標(biāo)簽的方法——InfraStructs。該方法采用了太赫茲成像，也就是遠(yuǎn)紅外線(xiàn)成像，即利用一種波長(zhǎng)在微波和紅外線(xiàn)之間的電磁波進(jìn)行成像。這種電磁波的穿透力很強(qiáng)，可以穿透紙張、紡織品、塑料，而且對(duì)活組織沒(méi)有損害?？▋?nèi)基—梅隆大學(xué)和微軟研究院的研究人員已經(jīng)使用3D打印InfraStruct標(biāo)簽來(lái)識(shí)別物體和并用太赫茲成像技術(shù)來(lái)解碼其中的信息。

3D打印InfraStructs標(biāo)簽

    使用3D打印技術(shù)的制造工藝不要求真空或特別高的溫度，而且它們對(duì)于用來(lái)打印的液體和材料也沒(méi)那么挑剔。 

    “塑料電路的單位成本最終可能達(dá)到相當(dāng)于硅元件的千分之一。”Bryzek博士說(shuō)。

    他補(bǔ)充說(shuō)，塑料打印晶體管將成為制造可穿戴電子產(chǎn)品和實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新的關(guān)鍵。一個(gè)3D打印的納米物體可以作為印刷電路的模具，而如果使用石墨烯材料的話(huà)可以直接作為電路。

    考慮到當(dāng)前常用于制造半導(dǎo)體的電子束光刻設(shè)備每臺(tái)的價(jià)格在150萬(wàn)美元到3000萬(wàn)美元之間，而能夠在納米尺度上3D打印電子電路的系統(tǒng)可低至50萬(wàn)美元，物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)變得日益清晰。