納米打印制版技術：“印”出綠世界

作為中科院化學所 “一三五”規劃的“三個重大突破”之一，“納米綠色打印制版技術”已經實現了關鍵技術的突破并產生了重要影響。
也許在你手頭的報刊里正在討論節能環保話題，然而書報印刷本身卻正在產生大量污染。“綠色印刷”是近年被愈發關注和提倡的理念，有賴于科學家的不懈創新，一種無須感光成像、不會污染環境、縮短印刷流程的印刷制版技術已開始應用于實踐。
不久前，在中科院懷柔科教產業園，由中國科學院化學研究所研究員宋延林等人自主研發的納米材料綠色印刷制版技術產業化基地正式建成，這標志著該技術從實驗室走向市場。
“棄暗投明”，技術先行
“這相當于從膠卷照相技術到數碼成像技術的進步。”課題負責人宋延林介紹說。
當前，無論是在我國應用率逾七成的激光照排技術，還是國際上正流行的計算機直接制版（ctp）技術，都要經歷感光成像過程，其版基生產和制版過程不僅高耗能，還將產生印刷過程的主要污染問題：廢液、廢渣排放。
“高質量的信息傳輸，應盡可能減少信息轉換的環節。”宋延林希望，能有一種辦法直接打印出版，省去化學顯影過程，并通過納米材料的創新研究和應用，從版材生產、制版工藝、印刷油墨等環節系統解決整個印刷產業鏈的污染問題。
在綠色印刷制版技術中，納米材料、納米結構的制備和應用發揮了關鍵作用——在經過納米技術制作好的印版上，看不出什么字跡，但涂上墨，就會出現印刷內容，這樣的版可以直接用來印刷。簡單來說，就是在親水的版材打上親油的待印圖文，成為一塊印版。
這就從根本上消除了傳統方法由于曝光成像造成的廢液排放，而版材生產和印刷油墨產生的污染問題將分別通過納米材料綠色印刷版基和綠色油墨來解決。
然而在綠色印刷制版技術的應用中，還有兩大難題必須克服：糊版和耐印力不足。
納米材料直接制版項目組的博士周海華介紹，如果親水的空白區和親油的圖文區反差不夠大，就會導致糊版，課題組對版材進行了納米結構處理，克服了咖啡環效應，實現了對圖文區域浸潤性的調控，實現圖文區從超親水到超親油的轉變。
另外，印版還要有足夠的耐摩擦性，才能應對數以萬計的印刷次數需求，故而，研究人員通過在轉印材料中復合納米粒子，保證了版材的耐印力和印品精度。
2005年，不需要感光涂層、不再需要避光操作、不用顯影、沒有廢液排放的納米材料綠色制版技術申請了四項發明專利。
但一項新技術的應用需要從材料到裝備的系統解決方案。面對超出自己專業的挑戰，他們將從材料到裝備、軟件的眾多難題逐一分解，分別成立攻關組，并與眾多機械和印刷優勢單位開展廣泛合作。2009年，第一臺綠色制版樣機問世，迄今已推出針對不同需求的三款制版設備。
時任中科院常務副院長白春禮曾發表文章予以評價：“由王選院士引領開發的漢字激光照排技術讓中國印刷業告別‘鉛與火’、迎來‘光與電’，而這一自主創新的納米材料綠色印刷技術的成功研發，有可能讓印刷業‘棄暗投明’。”
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