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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。

  大家听了觉得你们做的还不错,这么好的事情,为什么我们能够做出来,为什么没有早一点把它做出来,实际上它是一个涉及到非常多国际性的科学和技术的难题,简单讲一个例子。就是著名的咖啡环效应,一杯咖啡干的时候会形成空心环,大家可能有这种感性的认识,这是整个搞化学,特别跟印刷技术相关的一个国际性的难题,如果这个问题不解决,你印刷的精度就不能控制,刚才说打印电路都是空心,导电性怎么提高?好在这个问题又是跟刚才说的一样,问题很难,但是我们把它解决了。对于科研人来讲,最大的成就感就是这句话,这件事很难,我们把它做好了。我们可以打出缩小一个数量级的墨点,这个墨点上面纳米颗粒是精密堆积的,这样可以保证我们大大提高印刷的精度,可以改善我们印刷电路的导电性。对于科研人员来讲,还有什么?你能不能把这个事情做到极致,让别人都承认你是世界第一,怎么样能做到世界第一呢?就是说你打印一个墨滴只含一个纳米颗粒,你这一个纳米颗粒是不是做了几百个实验,挑出来的,我想要一个有一个,想要两个有两个,一二三四五,这是我们认识的规律,去掌握规律和应用规律的一个过程,我们在这方面是走在世界最前列的。这个问题怎么解决?还是通过纳米材料界面效应,是这样铺展、蒸发、缩小,咖啡环效应不可避免,我们现在怎么样,通过纳米界面材料的应用,让它干燥、收缩,干燥,所以我们能够做到世界上最小的墨点,而且有一个更大的梦想,我们中国人去书写现代的绿色印刷的,我们要做世界上最小的一点,最细的线,最平的面,点线面都能做到世界最好,那你一定是世界最好。而且我们要提出三个公式,我们叫第一定律,第二定律,第三定律,非常难,但是我们要把它做好。我们可以做很多事情,我们可以做触摸屏,可以通过印刷的方式做触摸屏,这个已经实现了,普通印刷只能印到几十个微米,我们可以印到几十个纳米左右,这样的技术达到我们做硬件最高的技术,芯片加工核心的技术,我们知道芯片是我们每年中国进口最大量的产品,每年超过2000亿美金,为什么?我们没有核心的技术,我们每年石油的进口也才1200亿美元,核心技术谁有?因特尔有,你要买它的专利,你不能引进他最先进的生产线,我们中国将来有没有可能自主知识产权去生产,我觉得这是提供了一种可能,我们直接在硅片上,为什么要在硅片上印刷,在硅片上加工,直接可以达到目前最高精度的电路,这是一个标志性的技术。这个在发表文章之前,首先申请了三项国际标准,这也对我们将来印刷技术芯片产业提供了可能性。
  
  我们还可以做电路板,可以做芯片,我们还可以做更高性能的显示器,我们知道,现在液晶显示的方式,有它本质上的一些缺陷,我们看不同的角度,它的颜色、亮度会有偏差,甚至到一定角度因为,看起来整个是黑屏的,这是跟它成像原理有关系,我们怎么样解决,把纳米材料和印刷技术结合,大家看中国科学院化学的缩写,从5度看,颜色和亮度是一样的,从世界上任何角度看,中科院都是没有变的,这个意义在哪儿,将来我们发展柔性显示,一定要变角度,可弯曲,不同角度看,成像是没法保证的,我们实际上解决了最关键的基础问题。对我们中国发展这方面的产业提供了自主知识产权。还可以把印刷技术发展到生物芯片上去,每天早晨一个小时多有湿润的空气,把这个湿润空气凝结到背上,是一个疏水的背,雾滴凝结在亲水点上面去,把这个原理利用起来,可以做出一种高密度检测的生物芯片,在一个疏水的器材上,打出斑点,这种非常微量的血样就可以富集到要检测的区域,这样可以把检测的灵敏度提高。
  
  讲完这些故事以后,我们就知道印刷是非常了不起的技术,中国人有可能在这个领域,再为世界做出非常大的贡献,我们现在除了传统的印书印报,可以印染,可以印建材,可以引各种各样电路、显示器,我们将来想象一下,将来有可能一天,带着一个塑料薄膜,有芯片,有电路板,有显示器,就是一张纸,卷起来就走,解决所有的生存问题。更远的想象,我们把所有的东西都集成在服装上边,所有的信息交换处理,以及甚至能源,我们穿的衣服,都完全可以解决,这也是我们人类未来发展的梦想。概括一下,印刷术从最早的活字印刷,印书印报到现在可以印手机触摸屏,印电路板,到将来智能服装,一步一步印刷技术随着材料的进步,一步一步把人类推向一个更高的智慧的阶段。未来的发展我个人也提出了所谓的绿色印刷、制造的概念,因为大家以前认为印刷就是印书印报,我们去年中科院先导的计划,我做项目负责人提出,印刷不仅是传递信息的方式,它还是一种先进的制造方式,这种先进在哪儿,系统加法工艺,节省材料,减少污染,而且是从根本上的,所以印刷技术和纳米材料的结合,给印刷技术也提供了很大广大的发展空间,我下面想告诉大家,化学是创造美好的生活,谢谢。
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