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宋延林:改變未來的納米印刷技術

2015-04-03 09:47 來源:中金在線 責編:周艷平

摘要:
“CC講壇(第六期)”于2015年3月28日在北京舉行。上圖為中國科學院化學研究所研究員、博士生導師,綠色印刷重點實驗室主任宋延林。

  大家聽了覺得你們做的還不錯,這么好的事情,為什么我們能夠做出來,為什么沒有早一點把它做出來,實際上它是一個涉及到非常多國際性的科學和技術的難題,簡單講一個例子。就是著名的咖啡環效應,一杯咖啡干的時候會形成空心環,大家可能有這種感性的認識,這是整個搞化學,特別跟印刷技術相關的一個國際性的難題,如果這個問題不解決,你印刷的精度就不能控制,剛才說打印電路都是空心,導電性怎么提高?好在這個問題又是跟剛才說的一樣,問題很難,但是我們把它解決了。對于科研人來講,最大的成就感就是這句話,這件事很難,我們把它做好了。我們可以打出縮小一個數量級的墨點,這個墨點上面納米顆粒是精密堆積的,這樣可以保證我們大大提高印刷的精度,可以改善我們印刷電路的導電性。對于科研人員來講,還有什么?你能不能把這個事情做到極致,讓別人都承認你是世界第一,怎么樣能做到世界第一呢?就是說你打印一個墨滴只含一個納米顆粒,你這一個納米顆粒是不是做了幾百個實驗,挑出來的,我想要一個有一個,想要兩個有兩個,一二三四五,這是我們認識的規律,去掌握規律和應用規律的一個過程,我們在這方面是走在世界最前列的。這個問題怎么解決?還是通過納米材料界面效應,是這樣鋪展、蒸發、縮小,咖啡環效應不可避免,我們現在怎么樣,通過納米界面材料的應用,讓它干燥、收縮,干燥,所以我們能夠做到世界上最小的墨點,而且有一個更大的夢想,我們中國人去書寫現代的綠色印刷的,我們要做世界上最小的一點,最細的線,最平的面,點線面都能做到世界最好,那你一定是世界最好。而且我們要提出三個公式,我們叫第一定律,第二定律,第三定律,非常難,但是我們要把它做好。我們可以做很多事情,我們可以做觸摸屏,可以通過印刷的方式做觸摸屏,這個已經實現了,普通印刷只能印到幾十個微米,我們可以印到幾十個納米左右,這樣的技術達到我們做硬件最高的技術,芯片加工核心的技術,我們知道芯片是我們每年中國進口最大量的產品,每年超過2000億美金,為什么?我們沒有核心的技術,我們每年石油的進口也才1200億美元,核心技術誰有?因特爾有,你要買它的專利,你不能引進他最先進的生產線,我們中國將來有沒有可能自主知識產權去生產,我覺得這是提供了一種可能,我們直接在硅片上,為什么要在硅片上印刷,在硅片上加工,直接可以達到目前最高精度的電路,這是一個標志性的技術。這個在發表文章之前,首先申請了三項國際標準,這也對我們將來印刷技術芯片產業提供了可能性。
  
  我們還可以做電路板,可以做芯片,我們還可以做更高性能的顯示器,我們知道,現在液晶顯示的方式,有它本質上的一些缺陷,我們看不同的角度,它的顏色、亮度會有偏差,甚至到一定角度因為,看起來整個是黑屏的,這是跟它成像原理有關系,我們怎么樣解決,把納米材料和印刷技術結合,大家看中國科學院化學的縮寫,從5度看,顏色和亮度是一樣的,從世界上任何角度看,中科院都是沒有變的,這個意義在哪兒,將來我們發展柔性顯示,一定要變角度,可彎曲,不同角度看,成像是沒法保證的,我們實際上解決了最關鍵的基礎問題。對我們中國發展這方面的產業提供了自主知識產權。還可以把印刷技術發展到生物芯片上去,每天早晨一個小時多有濕潤的空氣,把這個濕潤空氣凝結到背上,是一個疏水的背,霧滴凝結在親水點上面去,把這個原理利用起來,可以做出一種高密度檢測的生物芯片,在一個疏水的器材上,打出斑點,這種非常微量的血樣就可以富集到要檢測的區域,這樣可以把檢測的靈敏度提高。
  
  講完這些故事以后,我們就知道印刷是非常了不起的技術,中國人有可能在這個領域,再為世界做出非常大的貢獻,我們現在除了傳統的印書印報,可以印染,可以印建材,可以引各種各樣電路、顯示器,我們將來想象一下,將來有可能一天,帶著一個塑料薄膜,有芯片,有電路板,有顯示器,就是一張紙,卷起來就走,解決所有的生存問題。更遠的想象,我們把所有的東西都集成在服裝上邊,所有的信息交換處理,以及甚至能源,我們穿的衣服,都完全可以解決,這也是我們人類未來發展的夢想。概括一下,印刷術從最早的活字印刷,印書印報到現在可以印手機觸摸屏,印電路板,到將來智能服裝,一步一步印刷技術隨著材料的進步,一步一步把人類推向一個更高的智慧的階段。未來的發展我個人也提出了所謂的綠色印刷、制造的概念,因為大家以前認為印刷就是印書印報,我們去年中科院先導的計劃,我做項目負責人提出,印刷不僅是傳遞信息的方式,它還是一種先進的制造方式,這種先進在哪兒,系統加法工藝,節省材料,減少污染,而且是從根本上的,所以印刷技術和納米材料的結合,給印刷技術也提供了很大廣大的發展空間,我下面想告訴大家,化學是創造美好的生活,謝謝。
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