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3M技術平台概述
3M全球每年有35的銷售額來源於最近4年的新產品,而3M中國市場的新產品量更是達到了近銷售額的50%。充滿無限機遇的核心技術是每一次創新變革的源泉。3M的創新科技令未來充滿無限機遇,讓客戶把希望變為現實。
核心技術平台介紹
微複製技術-Mr
微複製是3M的專利,它套用於整個公司的生產過程,它能以極快的速度精確地複製出物品。將縮微複製套用於反射技術中是3M開發流程的初衷之一。比如3M 首創的菲涅耳鏡被運用到3M投影儀及多媒體投影機之中。
為了開發反射材料,微複製流程研究了細微的稜鏡,這種稜鏡排列成矩陣,在高速運轉中得以大量再生產,便形成大的表層,足以反射光和加強可視性,如Scotchlite反射材料。鑽石級反光交通安全產品可提供高亮度的公路標牌,保證道路交通的安全;防窺屏技術利用改變光線的折射從而創造了獨有的防窺效果;視覺麗反光材料,為衣物提供高亮度的反游標記,使行人更安全;菱鏡玻璃技術令普通玻璃折射出稜鏡般的圖案效果等等。
微複製技術同樣開發了手提電腦的3M增亮膜,嬰兒尿布的魔術搭扣,用於生產塑膠和金屬的細微研磨材料。重複閉合扣件既能牢固地連線,又能重複使用,靈活地被用於多種工作或居家場合,其秘密也在於3M的這項專利技術。
微複製技術在3M公司的套用已有相當長的時間,最早可以追溯到20世紀60年代,用於製造會議和課堂用投影儀。20世紀80年代,這項技術套用於製造高速公路上的夜間識別標識。20世紀90年代末,3M公司採用微複製和納米技術製造用於液晶顯示器(LCD)的光學膜。從行動電話到液晶電視等眾多產品中,採用3M公司Vikuiti品牌光學膜的顯示器比其他未使用光學膜的顯示器在亮度上有顯著改善。這項技術未來還可以套用於建築物的太陽能控制等。
納米技術-Nt
當材料尺度處於納米量級,即1-100nm時,材料將呈現出獨特的物理學、化學、生物學等性質。
3M科學家和研究工作者致力於該技術領域的探索,並且已經在多層光學膜、納米功能塗層,納米複合材料,納米陶瓷、纖維,納米功能助劑等領域取得成功,所涉及的產品包括光學、電子/電力/通信、醫療、商業及個人護理、汽車/標識/交通安全、工業產品等。
特殊材料技術-Sm
3M特殊材料部為滿足客戶需求開發了大量高性價比的特殊材料。產品主要是特殊添加劑和化學品,其中包括催化劑、防護樹脂、光引發劑、表面活性劑、玻璃微球、易清潔塗層、潤滑劑以及電池電解質材料等。3M特殊材料部還開發了新型陶瓷織物和陶瓷織物複合材料,用於航空、石油化工、金屬加工和其他工業領域。此外,3M在高強度輕質金屬複合材料領域的技術實力也在不斷加強。
精密加工技術-Pp
精密加工技術主要套用於先進光學元件、LCD光學膜、納米粒子的加工、OLED 膜、柔性電子晶片等的加工領域。
先進材料技術-Am
作為支持3M多領域產品卓越性能的核心技術, 先進材料涵蓋了功能高分子, 樹枝狀及超支化聚合物, 新型高分子複合材料, 多孔分離材料,聲學材料, 特種光學材料, 有機矽材料, 感測器等一系列有機高分子材料的設計, 製備及套用技術.
3M Littmann® Model 3000聽診器採用特殊的聲學材料和感測技術, 能有效減少75%的室內噪音干擾.
採用特殊高分子材料, 3M 汽車窗貼膜能有效阻隔太陽熱輻射及99%的紫外線.
3MScotchkote™熔融粉末及液體環氧樹脂提供對不鏽鋼及金屬材料的持久防腐和絕緣保護, 廣泛套用於石油天然氣, 建築及電子市場。
柔性線路-Fe
柔性線路在平板顯示中的套用,3M柔性線路是COF&COG的理想選擇
1.行動電話,PDA以及遊戲機等手持設備消 費電子設備
2.平板顯示設備
3.車載顯示屏等
柔性線路在醫療產品中的套用;3M開發的創新工藝和材料組合為高級醫療設備提供了先進的解決方案
柔性線路在硬碟驅動器的套用
柔性線路在噴墨印表機的套用:3M柔性線路可套用於噴墨列印即墨盒的套用,具有更輕,更薄和更柔軟的特性。
光控制-Lm
從玻璃微珠製成的交通反光材料問世以來,3M一直走在光控制技術領域的前沿,產品擴展到商業標識,安全防護,玻璃貼膜等的套用。1993年,3M著手開發多層光學薄膜,這種薄膜可以根據不同波長反射偏振光。3M 將微複製和薄膜技術融入傳統的玻璃珠光反射和光控制產品中。微複製技術在薄膜上製造出微小精確的凹槽,光線通過凹槽達到聚光的作用。此外,3M 利用擠壓成型技術製造的多層光學薄膜可以反射特定波長和偏振狀態的光線。
3M獨具特色的光控制技術可將光線作最有效的回收和利用。3M由此研發出多種創新產品,如用於手機光導板、太陽光導管等照明設施的全反射鏡面膜,使光線能完全合理套用;四季通用膜/安全防爆膜,提供極佳的隔熱性能,有效節能,且提供安全保障。
此外,通過光控制技術,還能開發出獨特的防偽產品,使防偽特性更進一步提高,能有效防止偽造,提高產品安全性。
光控制技術主要套用在液晶顯示領域,如液晶電視,液晶顯示器,筆記本電腦,手持產品。
薄膜技術-Fi
3M的薄膜技術已經創造出能滿足各種需要的薄膜。特殊的薄膜科技使其耐撕性比傳統的PET薄膜高出三倍之多。今天的薄膜更薄、更清澈、更強且更圓滑。
很多3M薄膜都帶有圖案,設計用於反射或折射光線,這些圖案是在一台獨一無二的鑽石車床上刻出來的。利用該車床,3M公司能夠實現低達1納米的清晰度,並能達到一根頭髮絲700個圖案的物理特性。從透視角度講,一根頭髮相當於70,000納米,納米技術在尺寸上比人類的頭髮細100倍。這些圖案後來雕刻在塑膠上,在機器上以英里為單位進行生產。這些機器類似於報紙印刷機,但精度更高。
3M的薄膜技術得到廣泛的運用,比如結合3M專利的微複製技術和多層膜技術而生產的增亮膜(BEF)被大量使用於各種尺寸的液晶顯示器件中。薄薄的幾層增亮膜(BEF),就可以將液晶顯示器的亮度提升到原先的兩倍多。因此,各大液晶顯示器製造廠家都選擇了3M的增亮膜來提高亮度。同時,這個技術也為手機顯示屏提供更亮,更輕,更省電的解決方案。此外,薄膜技術套用的另一典範是道路邊隨處可見的燈箱廣告上的燈箱膜,超強的抗拉力和優質的耐候性保證了燈箱長期色彩鮮亮且耐用。
過濾、分離及淨化技術-Fs
3M過濾技術為人所知的最廣泛的套用就是在防護口罩上,其備受推崇的N95標準的防護口罩上提供多重嚴密過濾及淨化,有效阻隔各種有害微粒。而3M這一核心技術體現於提高室內空氣品質和空調工作效率的低阻淨化空氣濾網。3M的液體過濾材料廣泛套用在化工及石化行業,3M 技術不但能提高油井的產量,還能大大地延長油井的產油壽命。
無紡布技術-Nw
無紡布技術大量運用於人們的日常生活之中。但它的基本原理和織布的區別卻鮮為人知。事實上,善用科技材料的3M在45年前發明了第一片無紡布。研究員艾爾·布斯在一團被滾壓機壓扁的醋脂纖維中發現了纖維的秘密,它後來成為許多無紡材料製品的始祖。3M由此創造了各種改善人們日常生活的產品。
例如,3M手術膠帶,無紡的背基使膠帶更加透氣,柔軟且易於撕開;免洗防塵口罩利用無紡和過濾技術使各種呼吸防護有效安全;耐適康個人防護產品令創口保護更加透氣,舒適;新雪麗 保溫材料為運動旅遊等戶外活動提供極輕又極為保暖的填充纖維。
複合導體-Me
國家高架電力傳輸網存在諸多瓶頸。這些瓶頸限制了電力從生產地到使用地的傳輸,導致類似2003年8月的停電事故。七十多年來,傳統的解決方案是建造新輸電線路。但問題在於獲取新架設用地非常困難,需經幾年才能獲得批准。
3M公司已開發一種技術解決方案——一種新型高性能複合導體。該導體能夠傳輸兩倍電量,並可在現有輸電塔上使用。這項技術的關鍵是電纜核心使用的一種3M材料,該材料將取代傳統電纜中的鐵,強度更高,重量更輕,更不易鬆弛。這種高性能歸功於3M公司對於陶瓷纖維中的納米晶狀結構的控制。
燃料電池部件-Ec
燃料電池系統採用純氫氣和空氣中的氧氣產生電力和水,以提供延長時間的臨界電力。3M公司為這些燃料電池提供核心部件,即將氫氣和氧氣轉化成電力的部件,稱為膜電極組件。3M公司的膜電極組件可成為一種更清潔、更有效的動力來源,適用於重要的通信、航空和安全套用。
現在,3M公司是全球最大的膜電極組件生產商,並且是唯一一家從事固體電解質構成材料和機械控制生產線試運行生產線的生產商。目前這一代薄膜電極組件採用了3M公司的核心技術:微複製和卷撓製程。
近十年以來,3M公司和能源部緊密合作,開發了新一代膜電極組件技術,以期在成本、性能和耐用性方面有所改善,未來用作汽車動力。
電子軟體-Es
3M公司在電子軟體技術平台上頗有建樹。如今,3M也涉足多種電子產品, 從投影機到齒科掃瞄器,從3M™Littmann®電子聽診器到3M™邊境管理系統。3M公司先進的軟體使3M產品就像背後配備著一個“智慧型大腦”,通過(數學和計算機科學)“智慧型計算”使這些產品能提供超乎尋常的價值。 而且3M公司的電子軟體技術平台融合了其本身世界領先的材料技術、加工及生產工藝,三者相得益彰。電子軟體就是這樣一個強力的技術平台,創建新型材料,開發智慧型設備,建立智慧型系統,不僅如此還提供了智慧型解決方案。
創新科技成功套用案例
3M技術在生活工作領域的成功套用案例介紹:
奪取世界冠軍的“金靴子”
對於3M和顧客來說,微複製技術研製的反光材料可以加強夜間行人騎車、穿馬路,或公路上的工作人員及道路標識的可視性。
2000年,麥可·詹森穿著3M研製的Scotchlite24K反光金纖維鞋贏得了該屆奧運會的400米冠軍。這項成就令全世界的人們記住詹森“眩目”的金跑鞋。正是3M的微複製技術讓詹森在賽場的精彩瞬間成為永恆,這也是3M創新技術套用於生活的一個縮影。對3M來說,擴大創新科技在生活和工作中的套用,將科技服務於顧客需求是一貫的宗旨。
呵護雙眼的58度優視燈
人性化的尖端設計,是3M創新的基本理念。這種關懷滲透到人們日常生活的每一個角落。新近推出的58度優視燈就旨在讓人們的眼睛體驗前所未有的舒適,輕鬆提高閱讀效率。
反射眩光會使影像模糊化、閱讀吃力,容易造成眼睛疲勞、降低閱讀效率,甚至造成眼睛酸痛,頭痛的問題。事實上,3M 58度優視燈作為3M獨家的照明產品不只是個發光體,而是科技的結晶。3M運用專利的反射偏振濾光技術加上多種高科技的結合,運用光學科技原理,可有效隔離對眼睛有害的眩光,從而保護眼睛不受傷害。
呼吸防護口罩
在3M呼吸系統個人防護產品中,最廣為人知的就是其符合N95標準的防護口罩。2003年在全球抗擊“非典”、防護口罩訂單壓力激增產能不足的情況下,N95級呼吸防護用品的主要生產廠商3M公司,調集全球資源以加急空運的方式,通過上海市政府向中國“非典”疫情嚴重地區無償捐贈了50萬隻3M醫用及專業N95級防護口罩。
事實上,3M的防護口罩所保護的人群比我們所知的還多。比如針對某些顆粒物的呼吸防護,如打磨、清掃和處理礦物、麵粉及處理某些其它物料過程所產生的粉塵;或因噴灑而產生液體;或非油性的不產生有害性揮發氣體的顆粒物,3M防護口罩可以為在這些情況下工作的人們提供更廣泛、更周全的職業健康及安全防護。
做出最好的音樂-思高錄音磁帶
你知道3M 曾為音樂行業立下一個重要標準嗎?
克勞斯貝是第一個提前錄製電台節目並將其商業演出錄製到磁帶上的人,他渴望轉錄自己的電台節目,這激發3M 在1951 年生產出了思高錄音磁帶。它成為工作室和電台錄音的標準磁帶,從而改變了整個音樂行業的面貌。
再造未來的運動場- 合成地表材料
你知道3M 在改變體育方式上發揮的作用嗎?
3M創新者Bucholtz帶領大家對一種具有彈性和耐性的柔軟材料進行試驗,發現這種外表如草皮的材料減震功能良好。從使用真馬到試驗紐約Belmont 公園的新跑道,這種名為Tartan Track &Tartan Turf 的合成地表材料經風吹雨打、泥漿和冷熱天氣的考驗仍保存完好,在體育界實現了一個重大突破。
為勝利加速--3MTMScotchcal阻力緩解帶
你知道3M 為提高速度所做的創新嗎?
3M的Scotchcal阻力緩解帶可有效減少水流造成的摩擦阻力,從而提高帆船速度,成功選手在帆船比賽中取勝。後來它又被重新設計用來減少氣流帶來的摩擦阻力,使耗油量顯著減少6%,廣泛用於飛機、賽車、賽艇、飛彈、帆布以及運動泳衣等速度非常關鍵的產品中。
師法自然, 啟發創新—台式複印機
你知道台式複印機是如何誕生嗎?
3M的科學家Carl Miller發現雪地上的一片棕色樹葉吸收了太陽光的熱量,而雪則反射了太陽光。然後葉子就在雪上面融出了一片一模一樣的葉子。Miller 由此得到靈感,用朱古力包裝紙進行試驗,這種包裝紙有絕熱功能,將其放在紅外光線下,會印出一個顏色更深的複製版本。十年之後,第一台便利的辦公用乾法顯影複印機被推介給了Thermo-Fax。
屋頂的顏色--屋頂顆粒材料。
你知道屋頂為什麼變得色彩斑斕嗎?
20 世紀20 年代,人們厭倦了灰棕兩色的屋頂。3M 的科學家George Swenson開始利用安裝在轉軸上的花盆產生熱量。他點燃了油漆與陶瓷釉粉末的混合體,油漆被燒光了,陶瓷釉跟屋頂材料融合在一起。這個實驗幫助3M 生產出了首批重達200 英鎊的多色屋頂顆粒材料。
貓眼睛的啟示—光材料
你知道反光材料最初的靈感來自貓的眼睛嗎?
20世紀20年代,研究者發現,晚上用燈光照射貓眼睛時,貓的眼睛會發出很強的光線,這樣能夠很清楚看到貓的眼睛。1937年,世界上最早的反光材料在3M的實驗室誕生。1939年,第一塊使用反光膜製作的戶外道路交通標誌,在美國明尼蘇達州的公路上出現,此後,由反光材料製成的道路交通標誌,逐漸在世界各地得到了廣泛套用,保障了人們的夜間出行安全。
一個疑問帶來的一項創新--計量吸入器
你知道計量吸入器的創意源自一個孩子的提問嗎?
3M藥品部總裁13 歲的女兒有天問她爸爸:“為什麼不把我的哮喘藥裝到一個像髮膠那樣的噴霧盒裡呢?”3M 的科學家Charles Thiel受到啟發,發明了計量吸入器,它能夠實現反覆噴藥而無需繁瑣的補給過程。
治癒生命逾60 載---Steri StripTM 傷口癒合帶
你知道3M是如何為醫學界帶來變革的嗎?
3M的創新產品思高TM外科膠帶以及MicroporeTM外科膠帶誕生的初始理念是生產一種有粘劑的塑膠條,能夠粘合皮膚、直接貼在傷口邊緣上以防止進一步感染。到了20 世紀60 年代,這種創新技術有了進一步的發展,3M 將膠帶做成1/2 英尺寬,再經過包裝消毒,這就是名為Steri StripTM 傷口癒合帶,它成為了無痛閉合傷口的最佳選擇。