1. 项目概述（基本原理等）3D打印技术是世界制造技术领域的一次重大突破，是先进精密制造、计算机技术（软件开发）、精密驱动技术、数控技术、材料科学等多学科技术的系统集成。在可预见的未来其发展趋势必定是面向个性化、智能化的3D打印系统的不断涌现。按照3D打印制备的材料类别分析，目前聚合物及金属（合金）材料及其结构件的报道较多，而很少涉及到针对电子领域的功能电子材料，特别是柔性电子材料的3D打印。但随着柔性电子领域的快速发展，也出现了可对电子材料进行高精密3D打印的技术。在国际上一台可以执行电子材料3D打印的设备非常昂贵，例如从美国进口一台可执行电子材料精密3D打印的设备，其价格高达200万人民币以上。究其原因，是因为中国缺乏成熟的精密压电喷头和精密的定位平台技术。因此，在国内针对电子材料的3D打印技术基本属于空白。2. 应用范围（包括功能、用途）柔性电子可概括为将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料或其它柔性基板上的一种新兴电子技术，以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景，如柔性电子显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴(Skin Patches)等。与传统IC技术一样，制造工艺和装备也是柔性电子技术发展的主要驱动力。3. 技术优势（技术特点、技术指标、同类产品优势）柔性电子制造技术水平指标包括芯片特征尺寸和基板面积大小，其关键是如何在更大幅面的基板上以更低的成本制造出特征尺寸更小的柔性电子器件。柔性电子技术有可能带来一场电子技术革命，引起全世界的广泛关注并得到了迅速发展。美国《科学》杂志将有机电子技术进展列为2000年世界十大科技成果之一，与人类基因组草图、生物克隆技术等重大发现并列。西方发达国家纷纷制定了针对柔性电子的重大研究计划，如美国FDCASU计划、日本TRADIM计划、欧盟第七框架计划中PolyApply和SHIFT计划等，仅欧盟第七框架计划就投入数十亿欧元的研发经费，重点支持柔性显示器、聚合物电子的材料/设计/制造/可靠性、柔性电子器件批量化制造等方面基础研究。4. 技术水平（包括本技术在国内外的地位、鉴定情况、获奖情况等）5.研究所处阶段（实验室、小试、中试、样机、产业化）在北京市科委资助下，以北京大学董蜀湘课题组为核心力量的团队经过将近两年的攻关，已经在电子浆料研发、精密压电超声刮刀、高分辨率工作台和z轴压电驱动器、界面软件、系统集成与控制五大关键技术方面，取得了重要进展，获得系列阶段性的科研成果，完成了样机的初步研发和制作。（1）样机和六轴驱动平台如下：（2）电子浆料研发研究团队针对测量脉搏和血压的PZT/PVDF先进压电复合材料展开3D打印制备研究，研发适合3D打印的电子材料浆料。目前，已经尝试制备了PZT/PVDF压电复合材料，研究了材料的相关性能和制备条件的，探究了最佳的浆料制备工艺。（3）压电超声刮刀为了实现先进复合压电材料的成型，实验室开发压电超声刮刀刮涂打印浆料的表面，并可精密控制打印层的厚度，从而实现高低粘度浆料的精密微量成型制备。目前，已经对超声刮刀实现了初步设计，性能模拟研究，以及实物制备，并对其振动频率进行了测试。（4）高分辨率工作台、z轴压电驱动器和系统集成实验室开发了亚微米分辨的精密的压电驱动工作台，其中在此基础上开发了国内第一台六轴压电工作台。在压电与磁电智能材料、压电微马达与微机电系统方面已经申请拥有了30多个中国和美国专利。在此基础上，设计了制作了3D打印设备的精密亚微米分辨率工作台，并实现了快速精密定位的核心应用要求，各项运动要求技术指标如下：（1）Y/X轴：LM平台 + 50nm光栅反馈；（2）两Z轴：压电+气缸平衡 + 50nm光栅反馈；（3）行程（单位：mm）：Y320，X250，两Z50。测试精度指标如下：（1）Y轴定位精度4um，重复精度2um；（2）X轴定位精度4um，重复精度2um；（3）前Z轴定位精度1um，重复精度1um；（4）后Z轴定位精度1.5um，重复精度1um。（5）数控技术与界面输入软件本课题选用了北京精雕公司开发的一款成熟稳定且便于一直与二次开发的数控系统实现压电平台的控制。北京精雕公司在该领域有多年的积累，具备强大的CAD/CAM数控系统的开发能力，改公司相关技术人员与本实验室研究人员正在基于该数控系统进行适用于本课题的数控软件开发实践。目前，数控部分进度良好。上位机软件已经开发完毕，进入调试阶段。调试进度如下：（1）pmac运动控制部分已调通；（2）显微成像摄像头已调通；（3）串口通信已调通。6.市场状况及市场预测基于精密压电平台的3D打印系统在可预见的未来其发展趋势必定是面向个性化、智能化，成为功能化电子材料制备的一种极其重要手段。借助于精密3D打印柔性可穿戴电子材料，特别是智能的柔性压电电子器件，可提供自驱动电源（如可收集机械能的自发电电子设备）、传感器（如老年人健康监测）等，市场前景光明，市值巨大。Figure 1 从2003年至2008年间，精密位移平台产值的年均成长率约为5.5%，微米以下平台的增长率超过10%。随着微电子产品特征尺寸的进逐年缩小，精密平台的3D打印系统需求还会随之持续增长，其在所有精密定位系统中的比重也会不断提高。7.投资与成本估算，效益分析8. 是否有知识产权/专利（发明人）董蜀湘教授为北京大学工学院教授、海德星科技CTO。长期从事压电、铁电、磁电功能材料与器件方面的研究，拥有30项中国和美国授权发明专利，发表SCI文章100余篇。2014、2015年被国际Elsevier评为最具世界影响力的中国学者之一。9. 合作方式（合作开发/委托开发/技术转让/许可使用）10. 预期定价或所需费用市场规模：预计中国未来10年有关柔性电子3D打印的市场需求在100亿人民币以上。如果计入其它电子材料与器件的3D打印需求，比如能源器件，光电器件等，这个规模会再翻一倍。资金需求：2000 万