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納米印刷：刷出綠色新視野把“不可能”變?yōu)椤拔夷軌颉?/h1>

2019-07-08 12:07:51來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

納米技術(shù)與傳統(tǒng)的印刷術(shù)，似乎有些不搭界

，然而

，中科院化學(xué)所研究員宋延林開(kāi)創(chuàng)性的研究讓兩者發(fā)生了關(guān)系。不同尋常的是，他定義的印刷

，無(wú)...

納米技術(shù)與傳統(tǒng)的印刷術(shù)

，似乎有些不搭界，然而

，中科院化學(xué)所研究員宋延林開(kāi)創(chuàng)性的研究讓兩者發(fā)生了關(guān)系

。不同尋常的是，他“定義”的印刷

，無(wú)需感光沖洗就可以打印制版;不用染料便可以印出絢麗圖片;不必刻蝕也能輕松打印出電路板

，整個(gè)過(guò)程中不產(chǎn)生廢水廢液，而且成本低廉……

加法印刷不吃“別人嚼過(guò)的饃”

上世紀(jì)90年代

，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上幾乎看不見(jiàn)國(guó)產(chǎn)品牌打印墨盒

，核心技術(shù)被國(guó)外企業(yè)壟斷，設(shè)備和耗材昂貴

，讓國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)望而卻步

。

“在中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，不僅是技術(shù)

、商業(yè)問(wèn)題

，還要對(duì)整個(gè)社會(huì)和國(guó)家現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)有深刻理解。”宋延林指出

，國(guó)家對(duì)環(huán)保

、能源和生態(tài)等高度重視。2004年

，在國(guó)家863計(jì)劃支持下

，宋延林開(kāi)發(fā)出質(zhì)量可與國(guó)外著名品牌媲美的墨盒和墨水，價(jià)格僅是其十分之一

，生產(chǎn)過(guò)程完全綠色環(huán)保

。

但是，宋延林清楚地認(rèn)識(shí)到

，將國(guó)外做出的東西實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化

，是吃“別人嚼過(guò)的饃”。他要做獨(dú)創(chuàng)的技術(shù)

，從源頭上杜絕傳統(tǒng)印刷制版的污染問(wèn)題

。

2005年，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將目光鎖定在納米材料綠色制版技術(shù)上

，通過(guò)創(chuàng)新提出領(lǐng)先

、環(huán)保的“加法印刷”解決方案。

“整個(gè)印刷過(guò)程中

，印版呈現(xiàn)印刷區(qū)(親油墨)和非印刷區(qū)(親水

，不親油墨)兩種相反性質(zhì)的區(qū)域

。在親水的版材上打印出納米材料形成的親油的圖文區(qū)，通過(guò)兩者之間的差異形成圖文區(qū)和空白區(qū)

，將原來(lái)的減法蝕刻工藝變?yōu)榧臃ù蛴　?rdquo;宋延林解釋說(shuō)

。

“在版材生產(chǎn)技術(shù)上，采用納米涂層取代原來(lái)電解氧化的過(guò)程

，杜絕電解廢液排放;在制版環(huán)節(jié)

，用納米材料打印制版代替曝光成像，根除感光廢液排放;進(jìn)一步用水性墨代替溶劑性墨

，去除印刷產(chǎn)業(yè)鏈中80%以上污染

。將來(lái)還會(huì)用納米材料結(jié)構(gòu)色消除染料生產(chǎn)和使用過(guò)程中的污染。”宋延林指出

。

神奇印刷把“不可能”變?yōu)?ldquo;我能夠”

當(dāng)一滴咖啡落到桌面

，液滴邊緣形成比中間區(qū)域顏色深得多的暗環(huán)，這種不均勻的沉積現(xiàn)象被稱為“咖啡環(huán)效應(yīng)”

，這也正是困擾學(xué)術(shù)界和工業(yè)界多年的國(guó)際性難題

。

宋延林常用一句話鞭策自身——要通過(guò)創(chuàng)新和堅(jiān)持，把“不可能”變?yōu)?ldquo;我能夠”

。經(jīng)過(guò)大量的艱苦實(shí)驗(yàn)，宋延林帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)能夠操控組成墨滴的一個(gè)個(gè)納米顆粒如同軍隊(duì)一樣服從指令;讓納米顆粒像糖葫蘆一樣串成一條直線;讓它們?nèi)缌⒔粯蛞粯尤S立起

。

宋延林團(tuán)隊(duì)能做到用25微米噴孔的打印機(jī)打出納米精度的點(diǎn)

，使綠色印刷技術(shù)能以更高精度印刷復(fù)雜的可穿戴電子器件。相關(guān)研究成果先后在《自然·通訊》《先進(jìn)材料》等著名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表

，并被《自然》《科學(xué)》等作為研究亮點(diǎn)報(bào)道

。

綠色印刷促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代

“所有用戶都希望拿到完整成熟的生產(chǎn)線，一按鈕就能得到最具成本效益的產(chǎn)品

，這對(duì)研究人員來(lái)說(shuō)是一個(gè)艱巨的任務(wù)

。”宋延林說(shuō)。

宋延林至今記憶深刻

，經(jīng)過(guò)4年多艱苦摸索

，2009年在一個(gè)簡(jiǎn)陋的地下室，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出納米材料綠色制版的第一臺(tái)樣機(jī)

。“在給出版社交付首批產(chǎn)品前夜

，我們幾個(gè)人熬了一個(gè)通宵，生怕出任何閃失

。第二天捧著精美的印刷品

，真是百感交集。”

如今

，在北京的納米綠色印刷產(chǎn)業(yè)化基地

，不到3分鐘

，一張印版即被制成。宋延林表示：“相當(dāng)于用數(shù)碼照相機(jī)代替膠卷照相機(jī)

，納米材料綠色制版技術(shù)將所有信息在計(jì)算機(jī)里處理好

，再通過(guò)打印直接得到印版，還可以在瓷磚

、玻璃和絲綢等紡織面料上打印平面或立體圖案

。”

同時(shí)，宋延林還提出要推動(dòng)印刷技術(shù)向“綠色化

、功能化

、立體化、器件化”發(fā)展

。目前

，從綠色印刷、印刷電子到3D打印的綠色印刷制造技術(shù)體系

，已被納入中國(guó)印刷業(yè)發(fā)展技術(shù)路線圖

。綠色制版和環(huán)保油墨技術(shù)銷售到十余個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

責(zé)任編輯：孫知兵

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