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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來源：科技日報

納米技術(shù)與傳統(tǒng)的印刷術(shù)

，似乎有些不搭界

，然而

，中科院化學所研究員宋延林開創(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...

納米技術(shù)與傳統(tǒng)的印刷術(shù)

，似乎有些不搭界

，然而

，中科院化學所研究員宋延林開創(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

，整個過程中不產(chǎn)生廢水廢液，而且成本低廉……

加法印刷不吃“別人嚼過的饃”

上世紀90年代

，國內(nèi)市場上幾乎看不見國產(chǎn)品牌打印墨盒

，核心技術(shù)被國外企業(yè)壟斷，設備和耗材昂貴

，讓國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)望而卻步

。

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

、商業(yè)問題

，還要對整個社會和國家現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢有深刻理解。”宋延林指出

，國家對環(huán)保

、能源和生態(tài)等高度重視。2004年

，在國家863計劃支持下

，宋延林開發(fā)出質(zhì)量可與國外著名品牌媲美的墨盒和墨水，價格僅是其十分之一

，生產(chǎn)過程完全綠色環(huán)保

。

但是，宋延林清楚地認識到

，將國外做出的東西實現(xiàn)國產(chǎn)化

，是吃“別人嚼過的饃”。他要做獨創(chuàng)的技術(shù)

，從源頭上杜絕傳統(tǒng)印刷制版的污染問題

。

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

，通過創(chuàng)新提出領(lǐng)先

、環(huán)保的“加法印刷”解決方案

。

“整個印刷過程中，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)，通過兩者之間的差異形成圖文區(qū)和空白區(qū)

，將原來的減法蝕刻工藝變?yōu)榧臃ù蛴　?rdquo;宋延林解釋說

。

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

，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

。將來還會用納米材料結(jié)構(gòu)色消除染料生產(chǎn)和使用過程中的污染。”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”

，這也正是困擾學術(shù)界和工業(yè)界多年的國際性難題

。

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

。經(jīng)過大量的艱苦實驗

，宋延林帶領(lǐng)團隊能夠操控組成墨滴的一個個納米顆粒如同軍隊一樣服從指令;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。

宋延林團隊能做到用25微米噴孔的打印機打出納米精度的點

，使綠色印刷技術(shù)能以更高精度印刷復雜的可穿戴電子器件

。相關(guān)研究成果先后在《自然·通訊》《先進材料》等著名學術(shù)期刊發(fā)表，并被《自然》《科學》等作為研究亮點報道

。

綠色印刷促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級換代

“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，這對研究人員來說是一個艱巨的任務

。”宋延林說

。

宋延林至今記憶深刻，經(jīng)過4年多艱苦摸索

，2009年在一個簡陋的地下室，他帶領(lǐng)團隊研制出納米材料綠色制版的第一臺樣機

。“在給出版社交付首批產(chǎn)品前夜

，我們幾個人熬了一個通宵，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：“相當于用數(shù)碼照相機代替膠卷照相機

，納米材料綠色制版技術(shù)將所有信息在計算機里處理好

，再通過打印直接得到印版，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，宋延林還提出要推動印刷技術(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)銷售到十余個國家和地區(qū)。

責任編輯：孫知兵

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