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宋延林:改變未來(lái)的納米印刷技術(shù)
2015-04-03 09:47 來(lái)源:中金在線(xiàn) 責(zé)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(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師,綠色印刷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任宋延林。
大家聽(tīng)了覺(jué)得你們做的還不錯(cuò),這么好的事情,為什么我們能夠做出來(lái),為什么沒(méi)有早一點(diǎn)把它做出來(lái),實(shí)際上它是一個(gè)涉及到非常多國(guó)際性的科學(xué)和技術(shù)的難題,簡(jiǎn)單講一個(gè)例子。就是著名的咖啡環(huán)效應(yīng),一杯咖啡干的時(shí)候會(huì)形成空心環(huán),大家可能有這種感性的認(rèn)識(shí),這是整個(gè)搞化學(xué),特別跟印刷技術(shù)相關(guān)的一個(gè)國(guó)際性的難題,如果這個(gè)問(wèn)題不解決,你印刷的精度就不能控制,剛才說(shuō)打印電路都是空心,導(dǎo)電性怎么提高?好在這個(gè)問(wèn)題又是跟剛才說(shuō)的一樣,問(wèn)題很難,但是我們把它解決了。對(duì)于科研人來(lái)講,最大的成就感就是這句話(huà),這件事很難,我們把它做好了。我們可以打出縮小一個(gè)數(shù)量級(jí)的墨點(diǎn),這個(gè)墨點(diǎn)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(dǎo)電性。對(duì)于科研人員來(lái)講,還有什么?你能不能把這個(gè)事情做到極致,讓別人都承認(rèn)你是世界第一,怎么樣能做到世界第一呢?就是說(shuō)你打印一個(gè)墨滴只含一個(gè)納米顆粒,你這一個(gè)納米顆粒是不是做了幾百個(gè)實(shí)驗(yàn),挑出來(lái)的,我想要一個(gè)有一個(gè),想要兩個(gè)有兩個(gè),一二三四五,這是我們認(rèn)識(shí)的規(guī)律,去掌握規(guī)律和應(yīng)用規(guī)律的一個(gè)過(guò)程,我們?cè)谶@方面是走在世界最前列的。這個(gè)問(wèn)題怎么解決?還是通過(guò)納米材料界面效應(yīng),是這樣鋪展、蒸發(fā)、縮小,咖啡環(huán)效應(yīng)不可避免,我們現(xiàn)在怎么樣,通過(guò)納米界面材料的應(yīng)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(diǎn),而且有一個(gè)更大的夢(mèng)想,我們中國(guó)人去書(shū)寫(xiě)現(xiàn)代的綠色印刷的,我們要做世界上最小的一點(diǎn),最細(xì)的線(xiàn),最平的面,點(diǎn)線(xiàn)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(gè)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(guò)印刷的方式做觸摸屏,這個(gè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了,普通印刷只能印到幾十個(gè)微米,我們可以印到幾十個(gè)納米左右,這樣的技術(shù)達(dá)到我們做硬件最高的技術(shù),芯片加工核心的技術(shù),我們知道芯片是我們每年中國(guó)進(jìn)口最大量的產(chǎn)品,每年超過(guò)2000億美金,為什么?我們沒(méi)有核心的技術(shù),我們每年石油的進(jìn)口也才1200億美元,核心技術(shù)誰(shuí)有?因特爾有,你要買(mǎi)它的專(zhuān)利,你不能引進(jìn)他最先進(jìn)的生產(chǎn)線(xiàn),我們中國(guó)將來(lái)有沒(méi)有可能自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)去生產(chǎn),我覺(jué)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(dá)到目前最高精度的電路,這是一個(gè)標(biāo)志性的技術(shù)。這個(gè)在發(fā)表文章之前,首先申請(qǐng)了三項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),這也對(duì)我們將來(lái)印刷技術(shù)芯片產(chǎn)業(yè)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(xiàn)在液晶顯示的方式,有它本質(zhì)上的一些缺陷,我們看不同的角度,它的顏色、亮度會(huì)有偏差,甚至到一定角度因?yàn)椋雌饋?lái)整個(gè)是黑屏的,這是跟它成像原理有關(guān)系,我們?cè)趺礃咏鉀Q,把納米材料和印刷技術(shù)結(jié)合,大家看中國(guó)科學(xué)院化學(xué)的縮寫(xiě),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(méi)有變的,這個(gè)意義在哪兒,將來(lái)我們發(fā)展柔性顯示,一定要變角度,可彎曲,不同角度看,成像是沒(méi)法保證的,我們實(shí)際上解決了最關(guān)鍵的基礎(chǔ)問(wèn)題。對(duì)我們中國(guó)發(fā)展這方面的產(chǎn)業(yè)提供了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。還可以把印刷技術(shù)發(fā)展到生物芯片上去,每天早晨一個(gè)小時(shí)多有濕潤(rùn)的空氣,把這個(gè)濕潤(rùn)空氣凝結(jié)到背上,是一個(gè)疏水的背,霧滴凝結(jié)在親水點(diǎn)上面去,把這個(gè)原理利用起來(lái),可以做出一種高密度檢測(cè)的生物芯片,在一個(gè)疏水的器材上,打出斑點(diǎn),這種非常微量的血樣就可以富集到要檢測(cè)的區(qū)域,這樣可以把檢測(cè)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(shù),中國(guó)人有可能在這個(gè)領(lǐng)域,再為世界做出非常大的貢獻(xiàn),我們現(xiàn)在除了傳統(tǒng)的印書(shū)印報(bào),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(lái)想象一下,將來(lái)有可能一天,帶著一個(gè)塑料薄膜,有芯片,有電路板,有顯示器,就是一張紙,卷起來(lái)就走,解決所有的生存問(wèn)題。更遠(yuǎn)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?nèi)祟?lèi)未來(lái)發(fā)展的夢(mèng)想。概括一下,印刷術(shù)從最早的活字印刷,印書(shū)印報(bào)到現(xiàn)在可以印手機(jī)觸摸屏,印電路板,到將來(lái)智能服裝,一步一步印刷技術(shù)隨著材料的進(jìn)步,一步一步把人類(lèi)推向一個(gè)更高的智慧的階段。未來(lái)的發(fā)展我個(gè)人也提出了所謂的綠色印刷、制造的概念,因?yàn)榇蠹乙郧罢J(rèn)為印刷就是印書(shū)印報(bào),我們?nèi)ツ曛锌圃合葘?dǎo)的計(jì)劃,我做項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提出,印刷不僅是傳遞信息的方式,它還是一種先進(jìn)的制造方式,這種先進(jìn)在哪兒,系統(tǒng)加法工藝,節(jié)省材料,減少污染,而且是從根本上的,所以印刷技術(shù)和納米材料的結(jié)合,給印刷技術(shù)也提供了很大廣大的發(fā)展空間,我下面想告訴大家,化學(xué)是創(chuàng)造美好的生活,謝謝。
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