纳米印刷技术具有其突出的环保优势和广阔的发展前景,被视为新一代绿色印刷技术,并引起国际印刷界的高度关注。在纳米印刷中,构筑具有特殊结构和性能的微/纳米复合材料,建立印刷墨滴精确调控的理论和方法,发展具有普适性的微/纳米材料印刷图案化技术,是纳米印刷材料和功能器件应用的关键。
在国家重大研究发展计划“仿生流体可控输运微/纳米界面材料”项目的资助下,中科院化学所宋延林团队从微/纳米界面材料结构和调控流体输运性能之间本质关系出发,开展了材料体系设计、制备方法、功能材料构造等一系列基础性研究。
该团队从原理创新发展出一系列关键性技术,比如:利用对液滴扩散、融合以及粘附行为的研究成果,实现了对墨滴从零维到三维结构的精确控制,发展了普适性的纳米粒子图案化技术;利用纳米转印材料和纳微米结构版材表面浸润性调控原理,发展出无需曝光冲洗的纳米绿色制版技术;同时,针对溶剂型油墨带来的VOC排放问题,通过对成膜树脂及颜料纳米粒子的设计,制备出能在不同塑料表面实现良好印刷效果的环保油墨。
在上述关键技术的支撑下,该团队进一步完成了包括绿色制版、绿色版基和绿色油墨在内的绿色印刷产业链创新技术体系的建立。在印刷企业集中区建成绿色印刷制版中心,可覆盖百余家印刷企业,在行业起到了引领示范作用。得到版材龙头企业的支持,建成世界上首条无电解氧化工艺的版基示范生产线,并制订了新型纳米绿色版材的行业标准。同时,在积极与企业合作,建立了绿色油墨规模生产基地,实现了绿色油墨的广泛应用,产品已出口10余个国家和地区。