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宋延林：改变未来的纳米印刷技术

2015-04-03 09:47:41.0 来源：中金在线责编：周艳平

摘要：: “CC讲坛(第六期)”于2015年3月28日在北京举行。上图为中国科学院化学研究所研究员、博士生导师，绿色印刷重点实验室主任宋延林。

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【CPP114】讯：“CC讲坛(第六期)”于2015年3月28日在北京举行。上图为中国科学院化学研究所研究员、博士生导师，绿色印刷重点实验室主任宋延林。

以下为演讲实录：

宋延林：大家好，我们知道在自然界中有很多有趣的现象，比如说荷叶可以出淤泥而不染，科学家经过研究发现，荷叶的这种特性跟表面纳微米结构有关系，再举一个例子，壁虎能够飞檐走壁，科学家也是发现在壁虎的脚掌上面有精细的结构，精细的纳米和微米的结构组合造成他能够黏附在很多物体光滑的表面。纳米的技术究竟对我们的生活，为我们的产业会产生什么样的影响，就像今天结合这两个例子，一个是表面憎水的效应，一个黏附作用，对我们熟悉的印刷术会产生什么样的关系。

说起印刷术大家很熟悉，活字印刷是基于物理成像，就是基于物理的结构，这两个技术共性特征就是简法，我们要刻一个字，把不需要的地方刻掉，通过一个激光照牌做一张印版，需要通过曝光的方式，把不需要的给腐蚀掉。我们有没有可能改变这个过程。把纳米材料跟两个相关的特性，跟印刷的需求结合起来。大家看一下右下角，这是激光照牌制造过程，从这个看起来很像传统胶卷照相的过程，第一步先把要印的东西，它的图象曝光在一个感光胶片上，当然感光胶片需要曝光显影，才能得到，这个胶片出来以后，再就像我们洗像一样，再经过冲洗，才能得到最终的版本。这两个感光和冲洗过程就会产生非常大的污染，我们现在想了一个办法就是，我们直接基于刚才讲的纳米材料对表面亲水、亲油性的控制，可以直接打出一个图片，这样是不是就直接可以上去印刷了，想起来道理很简单，但是这是国际性的挑战，首先空白区反差够不够大，这个就像我们第一个例子一样，必须靠纳米结构来解决这个问题。

第二个普通的墨水打到印板上以后很快就会磨掉，印报纸要印到十万份，怎么解决这个问题，我们用一个纳米颗粒符合增强的技术，原理也很简单，就像我们铺柏油马路，提高它的耐磨性，在我们技术里面，必须小到纳米尺度，就是几百个纳米以下，这样才能保证我在打印过程中，能保证它的流畅性。看起来这是个非常简单，又非常环保的技术，可以从根本上解决目前感光成像印刷出版技术的缺陷。但是印版做出来以后，送到印刷车间，我们都知道，要用油墨，这个油不是我们食用油，而是使用了一些甲苯类的溶剂，会严重影响我们的健康，因为我们知道小食品包装，用到塑料的包装是非常多，如果残留不解决，其实不仅是环保问题，还是个很大的安全隐患。为什么不能用水性的油墨来用于产品包装呢，水性墨大家知道在塑料上由于表面不一样，非常难黏附的，这个物体怎么解决，我们也是靠纳米材料去解决的，经过努力用水性墨在塑料上面印出精美的图案，这样根本上解决了印刷过程中制版的污染和后边印刷车间排放的问题。把这个技术再进一步往下发展，把印刷技术和新材料的技术结合起来，可以改变很多传统体量非常大，但是污染和消耗非常严重产业的生产的方式。比如说我们印染中国应该是世界第一的产量，但是污染大家也知道是非常严重的，我们把印染的颜料、染料做成墨水，通过打印的方式，可以在不同的材料上面，比如说棉布、化纤、丝绸，这些不同的材料，实际上表面差别非常大的，你能在丝绸上打用，但是在化纤上打印不好，怎么控制这个问题，就是靠纳米材料解决。如果我们用新的打印的方式，可以做出个性化的服装，全世界独一件，又可以根本上解决这样一个生产制造过程的污染问题。还有我们现在生活水平提高了，大家用陶瓷、玻璃做一个屏风，做一个个性化的图案，如果到陶瓷厂烧制，就是非常昂贵的，我们用墨水打印就非常简单实现这一点。从图片上可以看到，不论在陶瓷还是玻璃上面，都可以打出非常漂亮，非常精美的图案，这样符合大家对个性化装修的要求。从更大的意义上，我们通过材料技术的进步和印刷技术的结合和打印技术的结合，都可以根本上解决传统的印刷、印染包括建筑材料这方面的高能耗、高污染的问题。