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2016-08-11 00:00 來源：cpp114 責編：
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【CPP114】訊：不用感光沖洗，也不產(chǎn)生廢水廢液，報紙、書籍的版樣就可以打印出來；電腦、手機的線路板，不用刻蝕，同樣也可以輕松打印出來……這些看似神奇的技術(shù)，在我國科研團隊的努力下已成為現(xiàn)實。
這就是在世界印刷領(lǐng)域全面領(lǐng)先的納米綠色印刷技術(shù)，它憑借分辨率高、節(jié)能環(huán)保和成本低等優(yōu)勢，在印刷產(chǎn)業(yè)和印刷電路板行業(yè)產(chǎn)生了革命性變革。
傳統(tǒng)的激光照排制版就像相機膠卷一樣需要曝光顯像，其使用的顯影、定影液等化學物質(zhì)會產(chǎn)生大量污染。即使目前最先進的計算機直接制版技術(shù)，也需要感光預(yù)涂層和化學處理過程。而納米綠色印刷技術(shù)則完全不需要暗室和曝光過程，也不產(chǎn)生廢水和廢液，成本還比傳統(tǒng)激光照排制版便宜1/3以上。
在位于北京懷柔的中科院化學所納米綠色印刷產(chǎn)業(yè)化基地，記者現(xiàn)場感受了納米綠色印刷技術(shù)的神奇魅力。只見生產(chǎn)車間里擺放著幾臺看似不起眼的制版機，工作人員正將一張鋁板放進其中一臺機器內(nèi)，不到3分鐘，一張印版就從機器尾端出來了。沒有刺鼻的化學藥水味，沒有排污的管道，甚至沒有大的噪音，整個制版過程就輕而易舉地完成了。
中國科學院化學研究所研究員宋延林解釋說，納米綠色印刷制版技術(shù)的原理就是在親水的板材上打印出納米材料形成的親油的圖文區(qū)，通過親油和親水的差異形成圖文區(qū)和空白區(qū)的差別。制版的板材本身是親水性質(zhì)，這使它不沾染油性的油墨；而印刷品上的圖文區(qū)，則打印上親油的納米材料。這樣，當印版上機印刷著墨時，打印有親油納米材料的區(qū)域就得到圖片和文字，而沒有打印親油納米材料的區(qū)域還是空白。
避免感光和沖洗過程，通過納米材料對表面親水、親油性的控制，完成直接打印圖案的過程，這個道理聽起來似乎并不復(fù)雜。
然而，10多年前，當宋延林第一次提出這個思路時，便備受業(yè)界質(zhì)疑：“如果這個方法確實可行，那國外科研人員和大公司為何遲遲不去做？”
對此，宋延林的回答是，數(shù)碼照相技術(shù)最早是柯達公司研發(fā)出來的，但由于與其核心感光材料產(chǎn)業(yè)沖突，柯達猶豫不決最終導(dǎo)致他們沒有在數(shù)碼照相領(lǐng)域引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)。印刷行業(yè)也是如此，柯達、富士、愛克發(fā)等國際巨頭都是靠感光材料起家，面對非感光的新技術(shù)就很難取舍，“而這正是我們的機會”。
如果說遇到好的機遇更多是憑借眼光和運氣，那么，能否抓住機遇和應(yīng)對挑戰(zhàn)并最終走向成功，則往往取決于膽識、決心和能力。
堅定信心之后，2004年，宋延林和兩個同事組成了研究小組，利用幾萬元啟動資金，在化學所一個簡陋的地下室里開始了最初的研究工作。
經(jīng)過4年多艱苦摸索和不斷創(chuàng)新，2009年，在小小的地下室里，宋延林等人最終研制出納米材料綠色制版的第一臺樣機，并給出版社打印出第一批產(chǎn)品。
宋延林至今對當時的場景記憶深刻�！霸诮o出版社交付第一批產(chǎn)品的前夜，我們幾個人整整熬了一個通宵，生怕出任何閃失。第二天捧著精美的打印產(chǎn)品，真是百感交集�！�
宋延林說，現(xiàn)代科學技術(shù)史上，中國提出的理論體系比較少，自己的夢想是形成中國在綠色印刷領(lǐng)域的理論和技術(shù)體系。他首先想到的，就是提出納米綠色印刷三定律。
“對一個印刷圖形來講，最重要的就是點、線和面的控制，如果你能做到最小的點、最細的線、最平的面，你的印刷質(zhì)量一定是最高的。在這里我們要首先解決最小點的問題，完成第一個定律。”宋延林說。
如何控制液滴在固體表面的擴散和轉(zhuǎn)移，這會遇到一個國際性難題——“咖啡環(huán)效應(yīng)”，即一個墨滴從打印的噴孔噴出后會擴散，比噴孔孔徑要大。如果能控制讓墨滴不是擴大而是縮小，便解決了最小點的問題。經(jīng)過攻關(guān)，宋延林團隊做到了用一個25微米的噴孔打印機打出一個1.6微米的點。
“做出這個結(jié)果之后，我跟大家說，現(xiàn)在這個結(jié)果只能算是一個偶然，還不能成為常態(tài)，所以我們得繼續(xù)努力，不要急于發(fā)表論文，要做就做到極致�！彼窝恿终f。
最終，在堅持不懈的努力下，宋延林團隊可以做到對墨滴大小甚至是取向精準自如的控制。“我們現(xiàn)在可以做到由納米顆粒組成的墨滴形成非常均勻的點，并能讓一個墨滴由一個、兩個到幾個數(shù)目可控的納米顆粒形成。在此基礎(chǔ)上，我們還能做到讓納米顆粒像糖葫蘆一樣串成一條直線，而之前兩個液滴融合后常常會形成一個更大的液滴或波浪線。”
宋延林說，自己給團隊成員和學生設(shè)定的要求是：你做到的要是世界上最好的結(jié)果，而不要滿足于是最好的結(jié)果之一。哪怕是很小的一件事，都要做到極致。
這就是在世界印刷領(lǐng)域全面領(lǐng)先的納米綠色印刷技術(shù)，它憑借分辨率高、節(jié)能環(huán)保和成本低等優(yōu)勢，在印刷產(chǎn)業(yè)和印刷電路板行業(yè)產(chǎn)生了革命性變革。
傳統(tǒng)的激光照排制版就像相機膠卷一樣需要曝光顯像，其使用的顯影、定影液等化學物質(zhì)會產(chǎn)生大量污染。即使目前最先進的計算機直接制版技術(shù)，也需要感光預(yù)涂層和化學處理過程。而納米綠色印刷技術(shù)則完全不需要暗室和曝光過程，也不產(chǎn)生廢水和廢液，成本還比傳統(tǒng)激光照排制版便宜1/3以上。
在位于北京懷柔的中科院化學所納米綠色印刷產(chǎn)業(yè)化基地，記者現(xiàn)場感受了納米綠色印刷技術(shù)的神奇魅力。只見生產(chǎn)車間里擺放著幾臺看似不起眼的制版機，工作人員正將一張鋁板放進其中一臺機器內(nèi)，不到3分鐘，一張印版就從機器尾端出來了。沒有刺鼻的化學藥水味，沒有排污的管道，甚至沒有大的噪音，整個制版過程就輕而易舉地完成了。
中國科學院化學研究所研究員宋延林解釋說，納米綠色印刷制版技術(shù)的原理就是在親水的板材上打印出納米材料形成的親油的圖文區(qū)，通過親油和親水的差異形成圖文區(qū)和空白區(qū)的差別。制版的板材本身是親水性質(zhì)，這使它不沾染油性的油墨；而印刷品上的圖文區(qū)，則打印上親油的納米材料。這樣，當印版上機印刷著墨時，打印有親油納米材料的區(qū)域就得到圖片和文字，而沒有打印親油納米材料的區(qū)域還是空白。
避免感光和沖洗過程，通過納米材料對表面親水、親油性的控制，完成直接打印圖案的過程，這個道理聽起來似乎并不復(fù)雜。
然而，10多年前，當宋延林第一次提出這個思路時，便備受業(yè)界質(zhì)疑：“如果這個方法確實可行，那國外科研人員和大公司為何遲遲不去做？”
對此，宋延林的回答是，數(shù)碼照相技術(shù)最早是柯達公司研發(fā)出來的，但由于與其核心感光材料產(chǎn)業(yè)沖突，柯達猶豫不決最終導(dǎo)致他們沒有在數(shù)碼照相領(lǐng)域引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)。印刷行業(yè)也是如此，柯達、富士、愛克發(fā)等國際巨頭都是靠感光材料起家，面對非感光的新技術(shù)就很難取舍，“而這正是我們的機會”。
如果說遇到好的機遇更多是憑借眼光和運氣，那么，能否抓住機遇和應(yīng)對挑戰(zhàn)并最終走向成功，則往往取決于膽識、決心和能力。
堅定信心之后，2004年，宋延林和兩個同事組成了研究小組，利用幾萬元啟動資金，在化學所一個簡陋的地下室里開始了最初的研究工作。
經(jīng)過4年多艱苦摸索和不斷創(chuàng)新，2009年，在小小的地下室里，宋延林等人最終研制出納米材料綠色制版的第一臺樣機，并給出版社打印出第一批產(chǎn)品。
宋延林至今對當時的場景記憶深刻�！霸诮o出版社交付第一批產(chǎn)品的前夜，我們幾個人整整熬了一個通宵，生怕出任何閃失。第二天捧著精美的打印產(chǎn)品，真是百感交集�！�
宋延林說，現(xiàn)代科學技術(shù)史上，中國提出的理論體系比較少，自己的夢想是形成中國在綠色印刷領(lǐng)域的理論和技術(shù)體系。他首先想到的，就是提出納米綠色印刷三定律。
“對一個印刷圖形來講，最重要的就是點、線和面的控制，如果你能做到最小的點、最細的線、最平的面，你的印刷質(zhì)量一定是最高的。在這里我們要首先解決最小點的問題，完成第一個定律。”宋延林說。
如何控制液滴在固體表面的擴散和轉(zhuǎn)移，這會遇到一個國際性難題——“咖啡環(huán)效應(yīng)”，即一個墨滴從打印的噴孔噴出后會擴散，比噴孔孔徑要大。如果能控制讓墨滴不是擴大而是縮小，便解決了最小點的問題。經(jīng)過攻關(guān)，宋延林團隊做到了用一個25微米的噴孔打印機打出一個1.6微米的點。
“做出這個結(jié)果之后，我跟大家說，現(xiàn)在這個結(jié)果只能算是一個偶然，還不能成為常態(tài)，所以我們得繼續(xù)努力，不要急于發(fā)表論文，要做就做到極致�！彼窝恿终f。
最終，在堅持不懈的努力下，宋延林團隊可以做到對墨滴大小甚至是取向精準自如的控制。“我們現(xiàn)在可以做到由納米顆粒組成的墨滴形成非常均勻的點，并能讓一個墨滴由一個、兩個到幾個數(shù)目可控的納米顆粒形成。在此基礎(chǔ)上，我們還能做到讓納米顆粒像糖葫蘆一樣串成一條直線，而之前兩個液滴融合后常常會形成一個更大的液滴或波浪線。”
宋延林說，自己給團隊成員和學生設(shè)定的要求是：你做到的要是世界上最好的結(jié)果，而不要滿足于是最好的結(jié)果之一。哪怕是很小的一件事，都要做到極致。
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