客观日本

京都大学开发出无墨印刷技术,利用裂纹和光绘画

2019年07月02日 化学材料

日本京都大学Sivaniah教授等组成的研究小组新开发了一种材料,通过调整OM(Organized Microfibrillation:组织性微纤维化)的裂纹有组织地形成原纤维,能够反射特定颜色的光。进一步通过调整原纤维层的周期,成功产生了从蓝到红的所有可见光。随着这种最先进的“调色板”的诞生,今后印刷可能无需再使用墨水。

另外,研究小组还利用此次开发的技术,在不使用任何墨水的情况下,绘制了日本江户时代的浮世绘画家葛饰北斋的著名画作“神奈川冲浪里”,宽度为1mm,为全球最小尺寸。相关研究成果已于6月20日发表在英国科学期刊《自然》(Nature)上。

京都大学开发出无墨印刷技术,利用裂纹和光绘画

图1:示意图

动物学家们以前就熟悉这种无需墨水即可形成的色彩,并称之为“结构色彩”。自然界常见的蝴蝶翅膀、雄孔雀的漂亮羽屏以及色彩斑斓的鸟羽等,都是基于完全相同的原理形成的。实际上,大自然中的一些生物之所以拥有艳丽的颜色并不是凭借色素产生的,而是通过光的反射在身体表面形成了令人目眩神迷的美丽色彩。

利用OM技术可以在很多柔性透明材料上实现图像分辨率最大为14000dpi的大规模无墨彩色印刷。该技术拥有广泛的用途,比如钞票防伪等。不过,Sivaniah教授认为OM技术可应用于全新的用途。

京都大学开发出无墨印刷技术,利用裂纹和光绘画

图2:利用OM技术无墨印刷的绘画

OM技术还能在具备透气性且可穿戴的多孔材料上印刷。例如在医疗和保健领域,可将OM技术用于佩戴在肌肤上的柔性人工流路芯片或隐形眼镜中,直接或者通过云空间将收集到的生物信息发送给医疗专家等。

OM技术是一种灵活性很高的技术,可以直接使用,也可以结合其他技术使用。Sivaniah教授的研究室已经证实,可以在聚碳酸酯(PC)树脂等多种常用的聚合物中使用OM技术。

食品和药品的包装等广泛使用树脂材料,因此OM技术有望应用于食品和药品安全领域。另外,通过在显示产品是否开封以及防止混入异物的安全标签中应用OM技术,或许可以将其作为类似水印的标志使用。

(日文新闻发布全文)

文:JST客观日本编辑部翻译整理

专题网页