印刷技術(shù)研究的簡(jiǎn)單介紹

科技是國家強盛之基，創(chuàng )新是民族進(jìn)步之魂。當今世界，誰(shuí)牽住了科技創(chuàng )新這個(gè)“牛鼻子”，誰(shuí)走好了科技創(chuàng )新這步先手棋，誰(shuí)就能占領(lǐng)先機、贏(yíng)得優(yōu)勢。

經(jīng)過(guò)多年的奮斗，我國的科技創(chuàng )新正由過(guò)去的跟跑為主，進(jìn)入跟跑、并跑、領(lǐng)跑三者并存階段，開(kāi)始涌現出一些領(lǐng)跑世界的科研成果和研究團隊。跟跑易、領(lǐng)跑難，科學(xué)上的每一個(gè)“第一”，都來(lái)之不易。

不用感光沖洗，也不產(chǎn)生廢水廢液，電腦、手機的線(xiàn)路板，不用刻蝕，同樣也可以輕松打印出來(lái)……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實(shí)。

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、節能環(huán)保和成本低等優(yōu)勢，在印刷產(chǎn)業(yè)吉印通 刷電路板行業(yè)產(chǎn)生了革命性變革。

在研發(fā)技術(shù)的10余年里，中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員宋延林帶領(lǐng)團隊共發(fā)表SCI收錄論文2* 0余篇，被他人引用* 000余次；申請國際和中國發(fā)明專(zhuān)利70多項，在多個(gè)國家獲授權發(fā)明專(zhuān)利* 0多項；

納米綠色印刷制版技術(shù)在形成系統自主知識產(chǎn)權后，建成了完整的生產(chǎn)線(xiàn)和質(zhì)量標準體系，從源頭上解決了傳統制版的污染排放問(wèn)題。

柯達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(huì )

傳統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(xué)物質(zhì)會(huì )產(chǎn)生大量污染。即使目前最先進(jìn)的計算機直接制版技術(shù)，也需要感光預涂層和化學(xué)處理過(guò)程。

而納米綠色印刷技術(shù)則完全不需要暗室和曝光過(guò)程，也不產(chǎn)生廢水和廢液，成本還比傳統激光照排制版便宜1/* 以上。

“打個(gè)比方，傳統的激光照排相當于‘膠片照相機’，較先進(jìn)的計算機直接制版技術(shù)相當于‘拍立得’，而納米綠色制版技術(shù)就像是‘數碼相機’?！彼窝恿终f(shuō)。

在位于北京懷柔的中科院化學(xué)所納米綠色印刷產(chǎn)業(yè)化基地，記者現場(chǎng)感受了納米綠色印刷技術(shù)的神奇魅力。

只見(jiàn)生產(chǎn)車(chē)間里擺放著(zhù)幾臺看似不起眼的制版機，工作人員正將一張鋁板放進(jìn)其中一臺機器內，不到* 分鐘，一張印版就從機器尾端出來(lái)了。

沒(méi)有刺鼻的化學(xué)藥水味，沒(méi)有排污的管道，甚至沒(méi)有大的噪音，整個(gè)制版過(guò)程就輕而易舉地完成了。

宋延林解釋說(shuō)，納米綠色印刷制版技術(shù)的原理就是在親水的版材上打印出納米材料形成的親油的圖文區，通過(guò)親油和親水的差異形成圖文區和空白區的差別。

制版的版材本身是親水性質(zhì)，這使它不沾染油性的油墨；而印刷品上的圖文區，則打印上親油的納米材料。

這樣，當印版上機印刷著(zhù)墨時(shí)，打印有親油納米材料的區域就得到圖片和文字，而沒(méi)有打印親油納米材料的區域還是空白。

“納米綠色印刷技術(shù)用納米涂層取代原來(lái)電解氧化的過(guò)程，用納米材料打印制版代替曝光成像，用水性墨代替溶劑性墨，可從源頭上解決印刷產(chǎn)業(yè)鏈中* 0%以上的污染?！彼窝恿终f(shuō)。

避免感光和沖洗過(guò)程，通過(guò)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(guò)程，這個(gè)道理聽(tīng)起來(lái)似乎并不復雜。

然而，10多年前，當宋延林第一次提出這個(gè)思路時(shí)，便備受業(yè)界質(zhì)疑：“如果這個(gè)方法確實(shí)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，數碼照相技術(shù)最早是柯達公司研發(fā)出來(lái)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致他們沒(méi)有在數碼照相領(lǐng)域引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)。

印刷行業(yè)也是如此，柯達、富士、愛(ài)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(huì )”。

做真正原創(chuàng )性的研究，就一定要敢于挑戰別人沒(méi)做過(guò)、做不到的事情，并且要有非常強的自信心，堅信自己能夠做成

如果說(shuō)遇到好的機遇更多是憑借眼光和運氣，那么，能否抓住機遇和應對挑戰并最終走向成功，則往往取決于膽識、決心和能力。

宋延林常用一句話(huà)鞭策自己，即人能通過(guò)創(chuàng )新和堅持，把“不可能”變?yōu)椤拔夷軌颉薄?/p>

宋延林說(shuō)：“做真正原創(chuàng )性的研究，就一定要敢于挑戰別人沒(méi)做過(guò)、做不到的事情，并且要有非常強的自信心，堅信自己能夠做成。但也不能盲目自信，而是要基于自己對科學(xué)研究的深入認識。在很多人都質(zhì)疑的情況下，我還要堅持研發(fā)納米綠色印刷技術(shù)，一是要挑戰不可能，二是我覺(jué)得它符合科學(xué)的原理，原理行得通，我才去努力?！?/p>

堅定信心之后，200* 年，宋延林和兩個(gè)同事組成了研究小組，利用幾萬(wàn)元啟動(dòng)資金，在化學(xué)所一個(gè)簡(jiǎn)陋的地下室里開(kāi)始了最初的研究工作。

一直以來(lái)，在印刷領(lǐng)域，中國走的是跟蹤路線(xiàn)，要么買(mǎi)產(chǎn)品，要么買(mǎi)生產(chǎn)線(xiàn)，要么就是買(mǎi)別人的企業(yè)然后把技術(shù)帶回來(lái)。而宋延林要做的這個(gè)納米印刷技術(shù)是國外沒(méi)有的，所以沒(méi)有任何一個(gè)成型的技術(shù)可以借鑒。

“不光是技術(shù)，從設備到軟件都需要自己來(lái)開(kāi)發(fā)。所有的用戶(hù)都希望拿到手的是一套完整成熟的生產(chǎn)線(xiàn)，只需按按鈕就能得到產(chǎn)品，所以，即使是我們不擅長(cháng)的設備和軟件難題，也得努力去攻克?！彼窝恿终f(shuō)。

經(jīng)過(guò)* 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(shí)的場(chǎng)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(gè)人整整熬了一個(gè)通宵，生怕出任何閃失。第二天捧著(zhù)精美的打印產(chǎn)品，真是百感交集?！?/p>

你做到的要是世界上最好的結果，而不要滿(mǎn)足于是最好的結果之一。哪怕是很小的一件事，都要做到極致

宋延林說(shuō)，現代科學(xué)技術(shù)史上，中國提出的理論體系比較少，自己的夢(mèng)想是形成中國在綠色印刷領(lǐng)域的理論和技術(shù)體系。

之所以有這樣的想法，源于宋延林受到的一次強烈“刺激”。宋延林曾陪同一些國外專(zhuān)家來(lái)中國參觀(guān)綠色納米印刷產(chǎn)業(yè)基地。

當他為他們講解畢昇發(fā)明活字印刷術(shù)時(shí)，一位德國專(zhuān)家當即表示不認可，稱(chēng)活字印刷應該是德國的古登堡發(fā)明的，而畢昇只是一個(gè)傳說(shuō)。

“當時(shí)我很不服氣，可后來(lái)我去慕尼黑德意志博物館參觀(guān)時(shí)，發(fā)現確有關(guān)于古登堡發(fā)明活字印刷的展覽和詳盡記錄，古登堡哪一年鑄造了鉛字，什么時(shí)候制出第一臺樣機，記錄和實(shí)物都非常完整。而回頭看畢昇發(fā)明活字印刷的歷史，有記錄的僅僅是《夢(mèng)溪筆談》里的記載?！?/p>

宋延林說(shuō)，“當時(shí)我就下決心，一定要讓我們的納米綠色印刷技術(shù)被世界承認，要做到這一點(diǎn)就必須有自己完整的理論和技術(shù)體系?！?/p>

宋延林團隊首先想到的，就是提出納米綠色印刷三定律。

“對一個(gè)印刷圖形來(lái)講，最重要的就是點(diǎn)、線(xiàn)和面的控制，如果你能做到最小的點(diǎn)、最細的線(xiàn)、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(diǎn)的問(wèn)題，完成第一個(gè)定律?！彼窝恿终f(shuō)。

如何控制液滴在固體表面的擴散和轉移，這會(huì )遇到一個(gè)國際性難題——“咖啡環(huán)效應”，即一個(gè)墨滴從打印的噴孔噴出后會(huì )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(diǎn)的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)攻關(guān)，宋延林團隊做到了用一個(gè)2* 微米的噴孔打印機打出一個(gè)1.* 微米的點(diǎn)。

“做出這個(gè)結果之后，我跟大家說(shuō)，現在這個(gè)結果只能算是一個(gè)偶然，還不能成為常態(tài)，所以我們得繼續努力，不要急于發(fā)表論文，要做就做到極致?！彼窝恿终f(shuō)。

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?！拔覀儸F在可以做到由納米顆粒組成的墨滴形成非常均勻的點(diǎn)，并能讓一個(gè)墨滴由一個(gè)、兩個(gè)到幾個(gè)數目可控的納米顆粒形成。

在此基礎上，我們還能做到讓納米顆粒像糖葫蘆一樣串成一條直線(xiàn)，而之前兩個(gè)液滴融合后常常會(huì )形成一個(gè)更大的液滴或波浪線(xiàn)?！?/p>

宋延林說(shuō)，自己給團隊成員和學(xué)生設定的要求是，你做到的要是世界上最好的結果，而不要滿(mǎn)足于是最好的結果之一。哪怕是很小的一件事，都要做到極致。