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宋延林：改變未來(lái)的納米印刷技術(shù)

2015-04-03 09:47 來(lái)源：中金在線責(zé)編：周艷平

摘要：: “CC講壇(第六期)”于2015年3月28日在北京舉行。上圖為中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師，綠色印刷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任宋延林。

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【CPP114】訊：“CC講壇(第六期)”于2015年3月28日在北京舉行。上圖為中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師，綠色印刷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任宋延林。

以下為演講實(shí)錄：

宋延林：大家好，我們知道在自然界中有很多有趣的現(xiàn)象，比如說(shuō)荷葉可以出淤泥而不染，科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，荷葉的這種特性跟表面納微米結(jié)構(gòu)有關(guān)系，再舉一個(gè)例子，壁虎能夠飛檐走壁，科學(xué)家也是發(fā)現(xiàn)在壁虎的腳掌上面有精細(xì)的結(jié)構(gòu)，精細(xì)的納米和微米的結(jié)構(gòu)組合造成他能夠黏附在很多物體光滑的表面。納米的技術(shù)究竟對(duì)我們的生活，為我們的產(chǎn)業(yè)會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響，就像今天結(jié)合這兩個(gè)例子，一個(gè)是表面憎水的效應(yīng)，一個(gè)黏附作用，對(duì)我們熟悉的印刷術(shù)會(huì)產(chǎn)生什么樣的關(guān)系。

說(shuō)起印刷術(shù)大家很熟悉，活字印刷是基于物理成像，就是基于物理的結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)技術(shù)共性特征就是簡(jiǎn)法，我們要刻一個(gè)字，把不需要的地方刻掉，通過(guò)一個(gè)激光照牌做一張印版，需要通過(guò)曝光的方式，把不需要的給腐蝕掉。我們有沒(méi)有可能改變這個(gè)過(guò)程。把納米材料跟兩個(gè)相關(guān)的特性，跟印刷的需求結(jié)合起來(lái)。大家看一下右下角，這是激光照牌制造過(guò)程，從這個(gè)看起來(lái)很像傳統(tǒng)膠卷照相的過(guò)程，第一步先把要印的東西，它的圖象曝光在一個(gè)感光膠片上，當(dāng)然感光膠片需要曝光顯影，才能得到，這個(gè)膠片出來(lái)以后，再就像我們洗像一樣，再經(jīng)過(guò)沖洗，才能得到最終的版本。這兩個(gè)感光和沖洗過(guò)程就會(huì)產(chǎn)生非常大的污染，我們現(xiàn)在想了一個(gè)辦法就是，我們直接基于剛才講的納米材料對(duì)表面親水、親油性的控制，可以直接打出一個(gè)圖片，這樣是不是就直接可以上去印刷了，想起來(lái)道理很簡(jiǎn)單，但是這是國(guó)際性的挑戰(zhàn)，首先空白區(qū)反差夠不夠大，這個(gè)就像我們第一個(gè)例子一樣，必須靠納米結(jié)構(gòu)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

第二個(gè)普通的墨水打到印板上以后很快就會(huì)磨掉，印報(bào)紙要印到十萬(wàn)份，怎么解決這個(gè)問(wèn)題，我們用一個(gè)納米顆粒符合增強(qiáng)的技術(shù)，原理也很簡(jiǎn)單，就像我們鋪柏油馬路，提高它的耐磨性，在我們技術(shù)里面，必須小到納米尺度，就是幾百個(gè)納米以下，這樣才能保證我在打印過(guò)程中，能保證它的流暢性。看起來(lái)這是個(gè)非常簡(jiǎn)單，又非常環(huán)保的技術(shù)，可以從根本上解決目前感光成像印刷出版技術(shù)的缺陷。但是印版做出來(lái)以后，送到印刷車間，我們都知道，要用油墨，這個(gè)油不是我們食用油，而是使用了一些甲苯類的溶劑，會(huì)嚴(yán)重影響我們的健康，因?yàn)槲覀冎佬∈称钒b，用到塑料的包裝是非常多，如果殘留不解決，其實(shí)不僅是環(huán)保問(wèn)題，還是個(gè)很大的安全隱患。為什么不能用水性的油墨來(lái)用于產(chǎn)品包裝呢，水性墨大家知道在塑料上由于表面不一樣，非常難黏附的，這個(gè)物體怎么解決，我們也是靠納米材料去解決的，經(jīng)過(guò)努力用水性墨在塑料上面印出精美的圖案，這樣根本上解決了印刷過(guò)程中制版的污染和后邊印刷車間排放的問(wèn)題。把這個(gè)技術(shù)再進(jìn)一步往下發(fā)展，把印刷技術(shù)和新材料的技術(shù)結(jié)合起來(lái)，可以改變很多傳統(tǒng)體量非常大，但是污染和消耗非常嚴(yán)重產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)的方式。比如說(shuō)我們印染中國(guó)應(yīng)該是世界第一的產(chǎn)量，但是污染大家也知道是非常嚴(yán)重的，我們把印染的顏料、染料做成墨水，通過(guò)打印的方式，可以在不同的材料上面，比如說(shuō)棉布、化纖、絲綢，這些不同的材料，實(shí)際上表面差別非常大的，你能在絲綢上打用，但是在化纖上打印不好，怎么控制這個(gè)問(wèn)題，就是靠納米材料解決。如果我們用新的打印的方式，可以做出個(gè)性化的服裝，全世界獨(dú)一件，又可以根本上解決這樣一個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程的污染問(wèn)題。還有我們現(xiàn)在生活水平提高了，大家用陶瓷、玻璃做一個(gè)屏風(fēng)，做一個(gè)個(gè)性化的圖案，如果到陶瓷廠燒制，就是非常昂貴的，我們用墨水打印就非常簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。從圖片上可以看到，不論在陶瓷還是玻璃上面，都可以打出非常漂亮，非常精美的圖案，這樣符合大家對(duì)個(gè)性化裝修的要求。從更大的意義上，我們通過(guò)材料技術(shù)的進(jìn)步和印刷技術(shù)的結(jié)合和打印技術(shù)的結(jié)合，都可以根本上解決傳統(tǒng)的印刷、印染包括建筑材料這方面的高能耗、高污染的問(wèn)題。

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