印刷機技術(shù)不斷革新 納米材料撬動(dòng)新天地

? ? 【快印客導讀】印刷人自豪的事情之一就是印刷術(shù)的發(fā)明，其推動(dòng)著(zhù)中國甚至世界文明的發(fā)展。印刷術(shù)從原理上來(lái)講有兩個(gè)階段，一個(gè)是物理成像階段，一個(gè)是化學(xué)成像階段?；钭钟∷⑹腔谖锢沓上?，而激光照排則是感光化學(xué)和照相技術(shù)發(fā)展以后的曝光成像。

? ??用一個(gè)形象的比喻來(lái)描述，可以將印刷與吃飯做類(lèi)比。第一個(gè)階段是“有飯吃”，活字印刷就解決了這個(gè)問(wèn)題，其出現使得圖書(shū)的發(fā)行開(kāi)始普及。第二個(gè)階段是“吃得好”，即激光照排技術(shù)出現之后，傳統的黑白印刷可以變成彩色印刷。那么現在應該往哪個(gè)方向發(fā)展呢？應該是“吃得健康”，就是要綠色化。無(wú)論是活字印刷還是激光照排，都是一個(gè)做減法的過(guò)程。比如激光照排，與傳統膠卷照相的過(guò)程類(lèi)似，首先把要印的圖像曝光在感光膠片上，再經(jīng)過(guò)沖洗得到最終的成像。其中感光和沖洗過(guò)程都會(huì )產(chǎn)生非常大的污染?？刹豢赡馨褱p法的過(guò)程變成加法的過(guò)程呢？納米材料對表面親水、親油性的控制，就可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

? ??想要做加法，其中也涉及一些難題。第一個(gè)問(wèn)題是圖文區和空白區的反差大，這就需要通過(guò)納米材料使圖文區親油，使空白區親水。第二個(gè)問(wèn)題就是普通的墨水打到印版上很快就會(huì )磨掉，如何提高耐用率也需要靠納米材料解決。到現在，這種加法的應用實(shí)際上是改變了感光成像，從原理上講這是最環(huán)保的技術(shù)。

? ??創(chuàng )新生產(chǎn)方式

? ??進(jìn)一步說(shuō)，如果把印刷技術(shù)和納米材料結合起來(lái)，可以改變很多傳統體量大、污染和消耗嚴重的生產(chǎn)方式。比如，生活中大部分色彩來(lái)源于顏料和染料。我國印染業(yè)具有世界第一的產(chǎn)量，但生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)1噸染料會(huì )產(chǎn)生700噸廢水，每噸染料廢水又將污染20噸潔凈水體，可見(jiàn)其污染非常嚴重。但是通過(guò)納米技術(shù)，就可以從根本上解決生產(chǎn)制造過(guò)程的污染問(wèn)題。比如漂亮的蝴蝶，它的色彩不是靠色素呈現出來(lái)的，而是靠納米結構產(chǎn)生的，如果能把它打印出來(lái)，就可以解決印染行業(yè)的污染問(wèn)題。

? ??事實(shí)上，這是一種光學(xué)半導體。全世界科學(xué)家都在研究它，誰(shuí)能把它批量化、工業(yè)化生產(chǎn)出來(lái)，這是全世界面臨的挑戰。但我們解決了這個(gè)，通過(guò)合成不同的納米顆粒，控制納米顆粒的尺寸可以得到不同的顏色。這種顏色不會(huì )褪色，光澤也非常好。這項技術(shù)解決之后，能夠提供一種新型的智能化包裝的材料。如寶潔公司每年的銷(xiāo)售額是840億美元，其中160億美元花在包裝上，但是通過(guò)光子晶體材料可以同樣達到漂亮的炫彩效果，以原來(lái)1/5的價(jià)格就能制作出現在這樣的包裝瓶。

? ??解開(kāi)國際難題

? ??在信息技術(shù)里，有一個(gè)基本的單元叫印刷電路板，在感光膠片上經(jīng)過(guò)曝光、蝕刻，留下所需要的。但這個(gè)過(guò)程中80%以上的銅會(huì )被腐蝕掉，腐蝕后排到地下，會(huì )嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。但如果把這些金屬做成納米顆粒，做成導電的油墨，通過(guò)印刷形成電路，是不是能實(shí)現？已經(jīng)有事例證明。在2014年APEC期間，會(huì )場(chǎng)6個(gè)門(mén)卡里所有電線(xiàn)和電路就是通過(guò)納米技術(shù)制造出來(lái)的，這是中國科學(xué)家對納米技術(shù)進(jìn)步的貢獻。

? ??能夠做出來(lái)，為什么沒(méi)有早一點(diǎn)？實(shí)際上它是一個(gè)國際性的科技難題。其中一個(gè)就是咖啡環(huán)效應，咖啡在固體上擴散的時(shí)候會(huì )形成一個(gè)擴散的環(huán)，中間形成空心，就會(huì )造成密度不均勻。墨滴的擴散避免不了咖啡環(huán)效應，通常認為從打印機噴孔出來(lái)的墨點(diǎn)會(huì )比噴孔要大，因為它是一個(gè)擴散的過(guò)程，但是我們用商業(yè)打印機打出了比噴孔小一個(gè)數量級的墨點(diǎn)，這就是一個(gè)非常大的突破。做世界上最小的點(diǎn)、最細的線(xiàn)、最平的面，是我們的希望，而且要提出綠色印刷三大定律，只需要計算，不用做實(shí)驗就能知道結果是什么。

? ??現在的印刷不是傳統的印書(shū)印報的概念，而是先進(jìn)的綠色的制造方式，它不僅能解決傳統產(chǎn)業(yè)的污染問(wèn)題，而且可以解決眾多行業(yè)的難題。關(guān)鍵是要有向外看的眼光，不能封閉，要相信中國人有可能在這個(gè)領(lǐng)域再為世界做出更大的貢獻。