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納米印刷技術(shù)的前景探析
2012-05-15 10:46 來(lái)源：cpp114 文/卞君 責(zé)編：陳培
- 摘要：
- 納米科技不為新鮮，從了解它的粒子大小開(kāi)始（一納米大約就是0.000001毫米），人們始終在研究它的價(jià)值，更不乏在材料學(xué)上的應(yīng)用，它給人類(lèi)的生活帶來(lái)了很大的改變，使各行各業(yè)更加的信賴(lài)這項(xiàng)科學(xué)技術(shù)。
【CPP114】訊：納米科技不為新鮮，從了解它的粒子大小開(kāi)始（一納米大約就是0.000001毫米），人們始終在研究它的價(jià)值，更不乏在材料學(xué)上的應(yīng)用，它給人類(lèi)的生活帶來(lái)了很大的改變，使各行各業(yè)更加的信賴(lài)這項(xiàng)科學(xué)技術(shù)。
德魯巴會(huì)上，蘭達(dá)的納米印刷引起了展會(huì)的圍觀(guān)，甚至很多行業(yè)媒體的首頁(yè)焦點(diǎn)新聞欄都不約而同的掛著蘭達(dá)的新聞。蘭達(dá)為何會(huì)受到如此大的關(guān)注？納米印刷為何會(huì)如此受到行業(yè)重視？原因無(wú)疑是因?yàn)槠鋵?duì)行業(yè)的創(chuàng)造性?xún)r(jià)值，其展示的新技術(shù)也為印刷業(yè)指明了一條新的發(fā)展方向。
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其實(shí)納米印刷的概念在很早之前就已經(jīng)提起過(guò)，而這一技術(shù)只是通過(guò)研究院的研究工作在慢慢推進(jìn)，與企業(yè)相結(jié)合，把納米印刷技術(shù)大規(guī)模的運(yùn)用到生產(chǎn)中存在較大困難，此次蘭達(dá)攜納米印刷技術(shù)亮相德魯巴給行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的希望，預(yù)示著印刷業(yè)的又一次革新。
納米印刷的工作原理
納米圖像印刷技術(shù)，說(shuō)到底是一種新型的壓印轉(zhuǎn)印技術(shù)，它將被廣泛用于納米凹凸圖形的加工制作。納米圖像印刷技術(shù)就是將具有納米凹凸圖像的模具作“印版”，用預(yù)先涂有聚合物涂層的硅片或玻璃片等作基板（被印物），在相應(yīng)的設(shè)備和器具配合下，通過(guò)精確壓印并定型以后，再把模具與基板分離開(kāi)來(lái)。這時(shí)，人們會(huì)發(fā)現(xiàn)，存在于模具表面的納米凹凸圖像便準(zhǔn)確無(wú)誤地被轉(zhuǎn)印到基板表面的聚合物膜上了。這個(gè)被轉(zhuǎn)印出的圖像與模具表面的凹凸圖形大小相等，深淺一致。但形狀正好相反（陰轉(zhuǎn)陽(yáng)的圖像），即前者的凸起處恰是后者凹下去的地方，反之亦然。我們把這種利用印刷壓模的原理轉(zhuǎn)印出具有納米凹凸圖形的技術(shù)，叫做納米圖像印刷技術(shù)。
納米印刷發(fā)展前景探討
據(jù)有關(guān)書(shū)籍記載納米印刷摒棄了傳統(tǒng)感光成像思路，無(wú)需暗箱操作而且制版流程簡(jiǎn)單，不僅消除了環(huán)境的污染同時(shí)大大降低了成本，并且使圖文質(zhì)量大幅提高。該技術(shù)吸納了納米技術(shù)、精細(xì)加工技術(shù)、接觸印刷技術(shù)、界面科學(xué)及新材料等眾多科學(xué)技術(shù)之精華，并深入研究才開(kāi)發(fā)出來(lái)的。一般可論為它有以下三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：
第一， 納米印刷技術(shù)是一門(mén)全新的數(shù)字印刷技術(shù)。數(shù)字印刷的最大特點(diǎn)是改變?cè)械拈L(zhǎng)版印刷模式，使操作更為靈便。
第二， 納米印刷技術(shù)是綠色印刷。納米印刷徹底摒棄了感光成像的技術(shù)思路。納米墨水、納米版材、綠色制版機(jī)及專(zhuān)用軟件，使印刷遠(yuǎn)離了“感光、污染、高成本”的三大特點(diǎn)，完全摒棄了化學(xué)成像的預(yù)涂感光層，因此版材不再怕光、怕熱；由于不需要曝光、沖洗等流程，因而杜絕了污染的產(chǎn)生；因省去了很多工藝環(huán)節(jié)，避免了相應(yīng)材料消耗，使用納米綠色版材理論上是傳統(tǒng)版材涂布成本的20%。
第三，納米印刷技術(shù)應(yīng)用最新的材料。納米墨水、納米版材都和納米材料相關(guān)。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)印刷耗材表面浸潤(rùn)性的研究，運(yùn)用納米材料進(jìn)行超親水超疏水的轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)納米材料在印刷版材上的應(yīng)用。
由以上三點(diǎn)可以看出納米印刷的新穎技術(shù)有廣闊的市場(chǎng),它所涉及的應(yīng)用領(lǐng)域很寬。除文中所提及的蘭達(dá)公司將納米科技用在數(shù)碼噴墨技術(shù)以外，其實(shí)納米印刷還可結(jié)合其他技術(shù)應(yīng)用到更多領(lǐng)域。
如，納米印刷技術(shù)能夠廣泛地采用各種高分子有機(jī)材料制造微米乃至納米尺寸的器件。
該技術(shù)發(fā)展非常迅速，目前已經(jīng)可以達(dá)到小于10nm的水平。其應(yīng)用范圍非常廣泛，包括顯微鏡頭、微射流元器件以及未來(lái)幾個(gè)工藝時(shí)代的主流芯片生產(chǎn)，另外該技術(shù)在制造高密度磁性記錄器件方面也具有很大的潛力。
此外，納米圖像印刷技術(shù)作為一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)，它在納米電子器件、納米光學(xué)元件、納米技術(shù)中可以用來(lái)制造更先進(jìn)的電腦芯片的納米線(xiàn)。沃爾夫表示，“我們一直在尋找一種技術(shù)生成這種納米線(xiàn)”；在醫(yī)學(xué)上納米印刷技術(shù)可以用繪圖形式來(lái)表現(xiàn)病人體內(nèi)癌細(xì)胞的準(zhǔn)確位置。
今年4月美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員曾經(jīng)發(fā)明出一種新的“納米印刷”技術(shù)，能對(duì)諸如DNA微陣列之類(lèi)的納米器件進(jìn)行大批量生產(chǎn)。隨著科學(xué)的發(fā)展，從生物醫(yī)學(xué)到信息技術(shù)領(lǐng)域都要求所使用的元器件的體積不斷縮小、復(fù)雜性不斷增加，這些要求激勵(lì)著科學(xué)家們努力朝著具備高分辨率、高通量的納米印刷技術(shù)方向進(jìn)行研究。
前不久某新聞稱(chēng)：中國(guó)某研究院所已研制出了納米印刷設(shè)備，并與相關(guān)企業(yè)合作準(zhǔn)備近日投產(chǎn)試用。
在納米印刷技術(shù)的發(fā)展和各行業(yè)技術(shù)融合的需求下，更多的印刷機(jī)械生產(chǎn)商也紛紛加入了這個(gè)行列，如蘭達(dá)公司與業(yè)內(nèi)的海德堡、小森、曼羅蘭展開(kāi)了合作，與大族冠華收購(gòu)的筱原也在機(jī)械設(shè)備上達(dá)成了合作等。印刷企業(yè)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，結(jié)合納米印刷技術(shù)的多層次應(yīng)用，不難猜測(cè)它的發(fā)展前景，印刷行業(yè)如何利用好這項(xiàng)新技術(shù)，讓它更實(shí)際的用在社會(huì)發(fā)展上將是印刷業(yè)下一步的發(fā)展課題。
德魯巴會(huì)上，蘭達(dá)的納米印刷引起了展會(huì)的圍觀(guān)，甚至很多行業(yè)媒體的首頁(yè)焦點(diǎn)新聞欄都不約而同的掛著蘭達(dá)的新聞。蘭達(dá)為何會(huì)受到如此大的關(guān)注？納米印刷為何會(huì)如此受到行業(yè)重視？原因無(wú)疑是因?yàn)槠鋵?duì)行業(yè)的創(chuàng)造性?xún)r(jià)值，其展示的新技術(shù)也為印刷業(yè)指明了一條新的發(fā)展方向。
納米印刷的工作原理
納米圖像印刷技術(shù)，說(shuō)到底是一種新型的壓印轉(zhuǎn)印技術(shù)，它將被廣泛用于納米凹凸圖形的加工制作。納米圖像印刷技術(shù)就是將具有納米凹凸圖像的模具作“印版”，用預(yù)先涂有聚合物涂層的硅片或玻璃片等作基板（被印物），在相應(yīng)的設(shè)備和器具配合下，通過(guò)精確壓印并定型以后，再把模具與基板分離開(kāi)來(lái)。這時(shí)，人們會(huì)發(fā)現(xiàn)，存在于模具表面的納米凹凸圖像便準(zhǔn)確無(wú)誤地被轉(zhuǎn)印到基板表面的聚合物膜上了。這個(gè)被轉(zhuǎn)印出的圖像與模具表面的凹凸圖形大小相等，深淺一致。但形狀正好相反（陰轉(zhuǎn)陽(yáng)的圖像），即前者的凸起處恰是后者凹下去的地方，反之亦然。我們把這種利用印刷壓模的原理轉(zhuǎn)印出具有納米凹凸圖形的技術(shù)，叫做納米圖像印刷技術(shù)。
納米印刷發(fā)展前景探討
據(jù)有關(guān)書(shū)籍記載納米印刷摒棄了傳統(tǒng)感光成像思路，無(wú)需暗箱操作而且制版流程簡(jiǎn)單，不僅消除了環(huán)境的污染同時(shí)大大降低了成本，并且使圖文質(zhì)量大幅提高。該技術(shù)吸納了納米技術(shù)、精細(xì)加工技術(shù)、接觸印刷技術(shù)、界面科學(xué)及新材料等眾多科學(xué)技術(shù)之精華，并深入研究才開(kāi)發(fā)出來(lái)的。一般可論為它有以下三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：
第一， 納米印刷技術(shù)是一門(mén)全新的數(shù)字印刷技術(shù)。數(shù)字印刷的最大特點(diǎn)是改變?cè)械拈L(zhǎng)版印刷模式，使操作更為靈便。
第二， 納米印刷技術(shù)是綠色印刷。納米印刷徹底摒棄了感光成像的技術(shù)思路。納米墨水、納米版材、綠色制版機(jī)及專(zhuān)用軟件，使印刷遠(yuǎn)離了“感光、污染、高成本”的三大特點(diǎn)，完全摒棄了化學(xué)成像的預(yù)涂感光層，因此版材不再怕光、怕熱；由于不需要曝光、沖洗等流程，因而杜絕了污染的產(chǎn)生；因省去了很多工藝環(huán)節(jié)，避免了相應(yīng)材料消耗，使用納米綠色版材理論上是傳統(tǒng)版材涂布成本的20%。
第三，納米印刷技術(shù)應(yīng)用最新的材料。納米墨水、納米版材都和納米材料相關(guān)。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)印刷耗材表面浸潤(rùn)性的研究，運(yùn)用納米材料進(jìn)行超親水超疏水的轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)納米材料在印刷版材上的應(yīng)用。
由以上三點(diǎn)可以看出納米印刷的新穎技術(shù)有廣闊的市場(chǎng),它所涉及的應(yīng)用領(lǐng)域很寬。除文中所提及的蘭達(dá)公司將納米科技用在數(shù)碼噴墨技術(shù)以外，其實(shí)納米印刷還可結(jié)合其他技術(shù)應(yīng)用到更多領(lǐng)域。
如，納米印刷技術(shù)能夠廣泛地采用各種高分子有機(jī)材料制造微米乃至納米尺寸的器件。
該技術(shù)發(fā)展非常迅速，目前已經(jīng)可以達(dá)到小于10nm的水平。其應(yīng)用范圍非常廣泛，包括顯微鏡頭、微射流元器件以及未來(lái)幾個(gè)工藝時(shí)代的主流芯片生產(chǎn)，另外該技術(shù)在制造高密度磁性記錄器件方面也具有很大的潛力。
此外，納米圖像印刷技術(shù)作為一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)，它在納米電子器件、納米光學(xué)元件、納米技術(shù)中可以用來(lái)制造更先進(jìn)的電腦芯片的納米線(xiàn)。沃爾夫表示，“我們一直在尋找一種技術(shù)生成這種納米線(xiàn)”；在醫(yī)學(xué)上納米印刷技術(shù)可以用繪圖形式來(lái)表現(xiàn)病人體內(nèi)癌細(xì)胞的準(zhǔn)確位置。
今年4月美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員曾經(jīng)發(fā)明出一種新的“納米印刷”技術(shù)，能對(duì)諸如DNA微陣列之類(lèi)的納米器件進(jìn)行大批量生產(chǎn)。隨著科學(xué)的發(fā)展，從生物醫(yī)學(xué)到信息技術(shù)領(lǐng)域都要求所使用的元器件的體積不斷縮小、復(fù)雜性不斷增加，這些要求激勵(lì)著科學(xué)家們努力朝著具備高分辨率、高通量的納米印刷技術(shù)方向進(jìn)行研究。
前不久某新聞稱(chēng)：中國(guó)某研究院所已研制出了納米印刷設(shè)備，并與相關(guān)企業(yè)合作準(zhǔn)備近日投產(chǎn)試用。
在納米印刷技術(shù)的發(fā)展和各行業(yè)技術(shù)融合的需求下，更多的印刷機(jī)械生產(chǎn)商也紛紛加入了這個(gè)行列，如蘭達(dá)公司與業(yè)內(nèi)的海德堡、小森、曼羅蘭展開(kāi)了合作，與大族冠華收購(gòu)的筱原也在機(jī)械設(shè)備上達(dá)成了合作等。印刷企業(yè)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，結(jié)合納米印刷技術(shù)的多層次應(yīng)用，不難猜測(cè)它的發(fā)展前景，印刷行業(yè)如何利用好這項(xiàng)新技術(shù)，讓它更實(shí)際的用在社會(huì)發(fā)展上將是印刷業(yè)下一步的發(fā)展課題。
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