一分鍾重構電路板硬件開發要變天

2026-05-28 | 來源: MIT科技評論 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

在硬件領域，工程師們大概都經歷過這種折磨：在設計電路板（PCB）時，哪怕只是調整一根銅導線的走線，也得把設計文件發給工廠，等三五天甚至兩周才能拿到新打樣的板子；要是測試發現有問題，得再改、再等、再打樣。在軟件可以一天推送幾十次更新的今天，硬件開發的迭代速度確實顯得有點原始。

近日，一家名叫 Itera 的初創公司最近從隱身模式中走出來，想要解決這個問題。他們推出了一塊造型有些奇怪的原型電路板——在這塊板子上，沒有蝕刻出的銅走線，取而代之的是在玻璃基板上流動的液態金屬合金。可以說，這是世界上第一塊流體電路板。據稱，在這塊板子上，工程師可以在不到一分鍾內物理重布整塊電路板的走線，迭代速度比傳統 PCB 快上一千倍。

Itera 同時宣布完成了 1,200 萬美元的種子輪融資，投資方包括 Upfront Ventures、Costanoa Ventures 和 Colle Capital。Itera 的 CEO 兼聯合創始人 AJ Cooper 此前創辦過硬件公司 Olio Devices。

那麼 Itera 到底是怎麼做到的？核心技術路線可以拆成三個關鍵詞：電潤濕（Electrowetting）、液態金屬（Liquid Metal）、玻璃基板（Glass Substrate）。

先說電潤濕。這並不是一項全新的科學原理。電潤濕是指通過施加電場來改變液體與固體表面之間的潤濕性，從而驅動液體在表面上移動、展開或收縮。這個效應在微流控芯片（Microfluidics）領域已經被研究了幾十年，最典型的應用是"數字微流控"平台上的液滴操控。

在實驗室芯片上用電信號驅動微量液滴在電極陣列上移動。MIT 在 2024 年就發表過關於"可編程連續電潤濕液態金屬用於可重構電子"的研究。Itera 做的事情，就是把這個原理從學術實驗室搬到了 PCB 工程實踐中，用電場控制液態金屬合金在玻璃基板上的流動和分布，讓金屬走線"按需成型"。

再說液態金屬。Itera 沒有明確公開其使用的具體合金配方，但從技術背景推測，最可能的候選材料是镓（Gallium）基合金，比如 EGaIn（共晶镓銦合金，Eutectic Gallium-Indium）或 Galinstan（镓銦錫合金）。這類合金在室溫下為液態，導電性好，且不像水銀那樣劇毒。

學術界近年來圍繞镓基液態金屬的研究論文呈爆發式增長，涉及柔性電子、可穿戴傳感器、軟體機器人等方向。但镓基液態金屬有一個廣為人知的脾性：暴露在空氣中會迅速形成氧化膜，改變表面張力和流動性。如何在實際工程中控制這種氧化行為，一直是液態金屬應用的核心挑戰之一。

最後是玻璃基板。傳統 PCB 使用的是 FR-4（阻燃玻璃纖維增強環氧樹脂層壓板）作為基板，銅箔通過蝕刻工藝形成走線，一旦制作完成就是"死"的，不可逆。Itera 換成了玻璃，這不僅是為了配合電潤濕驅動（玻璃表面更容易做介電層塗覆和電極圖案化），也為多層基板的實現提供了可能性。據公司披露，他們的方案支持多層（Multilayer）基板結構，這對於復雜電路設計來說是一個必要條件。

據相關媒體報道，Itera 稱其首批訂單已經來自"全球前五大汽車 OEM 之一以及國防領域的新興承包商"，還有"一家頭部超大規模計算企業和多家芯片組制造商"表達了興趣。但如果屬實，說明 Itera 的目標從一開始就不是業余愛好者，而是那些每年在硬件研發上砸下真金白銀的大客戶。汽車和國防領域對原型迭代的需求確實存在。因為一輛新車的電子系統越來越復雜，等兩周拿一塊電路板非常的拖慢節奏。

此外，Itera 選擇的商業模式也很有意思。他們不打算把直接把電路板賣給你，而是走 EaaS（Electronics-as-a-Service，電子即服務）路線。具體操作是：客戶把設計文件和自己的實際元器件寄過來，Itera 在其位於美國本土的安全測試中心，將這些元器件組裝到自家的可重編程多層基板上。