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近年来,纳米材料因其优异特性在生物检测、光学器件和催化反应等方面显示出广阔的应用前景。那么,纳米科技是如何推动传统的印刷技术向绿色化发展呢?
原理与创新
激光照排制版类似传统胶卷照相的过程,要经过两步的曝光、冲洗等繁琐工艺,并伴随感光废液和冲洗废水的排放。从原理上讲,所有的信息存储都可以转化为二进制的“0” “1”语言方式,即信息记录区和非记录区要有明显差异的物理化学性质。对于印刷制版过程,若从亲油墨或不亲油墨的性质出发,便可以看作就是为了呈现印刷区(亲油墨,“1”)和非印刷区(不亲油墨,“0”)两种相反性质的区域。对于印版来说,就是呈现图文区(亲油)和非图文区(亲水)两种相反性质。这样,问题的关键就在于如何形成亲水、亲油的微区。
中国科学院化学研究所在纳米界面材料制备及超亲水/超疏水浸润性方面开展了一系列有重要影响的基础性研究工作,相关研究成果获得2005年和2008年国家自然科学奖二等奖;基于上述基础并结合印刷制版原理,研发团队突破感光成像的制版思路,创新性地提出了一种非感光的纳米材料绿色打印制版技术;进一步发展出“绿色版基、绿色制版、绿色油墨”的完整绿色产业链技术,系统解决印刷产业的污染问题;并突破传统印刷技术精度的极限,拓展了绿色印刷技术在印刷电路等方面的应用,将绿色印刷发展为众多行业共性的绿色制造技术。
突破与发展
纳米绿色印刷制版技术从材料、设备到软件的开发都是全新的一套技术体系,国内外均没有成熟的技术作为参照,因此从实验室研发、中试试验再到产业化研发都面临诸多方面的挑战。在此过程中,纳米绿色印刷技术得到了来自科技部、北京市及中科院等单位以及联想控股、国科控股等企业的大力支持,受到多位国家领导人的关注和重视,并成立了产业化公司。经过艰苦的技术攻关和工程化研究,纳米绿色印刷技术在产业化研究和示范应用方面取得重大进展:
绿色印刷:突破打印精度和速度难题,开发出高精度绿色制版设备,被行业专家誉为可以与汉字激光照排相提并论的重大技术创新,在40余家报社和印刷企业得到应用;进而突破电解氧化的传统工艺,成功开发变革性的纳米涂层版材,建成国际上第一条无电解氧化版材生产线;并研制出水性环保油墨;研究成果先后获印刷行业十佳创新设备奖、中关村十大创新成果、中国产学研合作创新成果奖、第二届全国印刷行业重点创新成果奖(特别突出成果,全国共两项)等,成功入选2010上海世博会、“十一五”国家重大科技成就展、中关村国家自主创新示范区成就展等重要展区。
印刷电子:突破传统电路蚀刻制造工艺,成功研发出绿色、低成本的纳米绿色印刷电子技术;印制的电子票卡在全国科技活动周、APEC会议等成功应用。采用绿色印刷工艺制造的绿色地铁票通过全部考核并投入使用。进一步发展了其在印刷触摸屏、太阳能电池、生物芯片和物联网等领域的应用。
综上所述,纳米绿色印刷技术以其绿色环保、工艺简捷及低成本等突出优势呈现出广阔的产业变革前景,将从根本上颠覆印刷、电子等产业现有的生产方式,最大限度地解决重要产业的环境污染问题。相信在不久的将来,纳米绿色印刷技术作为一种先进制造技术,将在众多传统产业改造和战略新兴产业发展中发挥重要作用,引领印刷技术新时代,形成纳米材料绿色印刷产业技术集群,迎来印刷行业新的辉煌。
团队介绍:
中国科学院化学研究所宋延林研究员团队,长期从事信息功能材料、光子晶体制备和应用、纳米材料和绿色印刷技术研究。发表SCI论文240余篇,他引8000余次。
原理与创新
激光照排制版类似传统胶卷照相的过程,要经过两步的曝光、冲洗等繁琐工艺,并伴随感光废液和冲洗废水的排放。从原理上讲,所有的信息存储都可以转化为二进制的“0” “1”语言方式,即信息记录区和非记录区要有明显差异的物理化学性质。对于印刷制版过程,若从亲油墨或不亲油墨的性质出发,便可以看作就是为了呈现印刷区(亲油墨,“1”)和非印刷区(不亲油墨,“0”)两种相反性质的区域。对于印版来说,就是呈现图文区(亲油)和非图文区(亲水)两种相反性质。这样,问题的关键就在于如何形成亲水、亲油的微区。
中国科学院化学研究所在纳米界面材料制备及超亲水/超疏水浸润性方面开展了一系列有重要影响的基础性研究工作,相关研究成果获得2005年和2008年国家自然科学奖二等奖;基于上述基础并结合印刷制版原理,研发团队突破感光成像的制版思路,创新性地提出了一种非感光的纳米材料绿色打印制版技术;进一步发展出“绿色版基、绿色制版、绿色油墨”的完整绿色产业链技术,系统解决印刷产业的污染问题;并突破传统印刷技术精度的极限,拓展了绿色印刷技术在印刷电路等方面的应用,将绿色印刷发展为众多行业共性的绿色制造技术。
突破与发展
纳米绿色印刷制版技术从材料、设备到软件的开发都是全新的一套技术体系,国内外均没有成熟的技术作为参照,因此从实验室研发、中试试验再到产业化研发都面临诸多方面的挑战。在此过程中,纳米绿色印刷技术得到了来自科技部、北京市及中科院等单位以及联想控股、国科控股等企业的大力支持,受到多位国家领导人的关注和重视,并成立了产业化公司。经过艰苦的技术攻关和工程化研究,纳米绿色印刷技术在产业化研究和示范应用方面取得重大进展:
绿色印刷:突破打印精度和速度难题,开发出高精度绿色制版设备,被行业专家誉为可以与汉字激光照排相提并论的重大技术创新,在40余家报社和印刷企业得到应用;进而突破电解氧化的传统工艺,成功开发变革性的纳米涂层版材,建成国际上第一条无电解氧化版材生产线;并研制出水性环保油墨;研究成果先后获印刷行业十佳创新设备奖、中关村十大创新成果、中国产学研合作创新成果奖、第二届全国印刷行业重点创新成果奖(特别突出成果,全国共两项)等,成功入选2010上海世博会、“十一五”国家重大科技成就展、中关村国家自主创新示范区成就展等重要展区。
印刷电子:突破传统电路蚀刻制造工艺,成功研发出绿色、低成本的纳米绿色印刷电子技术;印制的电子票卡在全国科技活动周、APEC会议等成功应用。采用绿色印刷工艺制造的绿色地铁票通过全部考核并投入使用。进一步发展了其在印刷触摸屏、太阳能电池、生物芯片和物联网等领域的应用。
综上所述,纳米绿色印刷技术以其绿色环保、工艺简捷及低成本等突出优势呈现出广阔的产业变革前景,将从根本上颠覆印刷、电子等产业现有的生产方式,最大限度地解决重要产业的环境污染问题。相信在不久的将来,纳米绿色印刷技术作为一种先进制造技术,将在众多传统产业改造和战略新兴产业发展中发挥重要作用,引领印刷技术新时代,形成纳米材料绿色印刷产业技术集群,迎来印刷行业新的辉煌。
团队介绍:
中国科学院化学研究所宋延林研究员团队,长期从事信息功能材料、光子晶体制备和应用、纳米材料和绿色印刷技术研究。发表SCI论文240余篇,他引8000余次。