納米綠色印刷技術區別于傳統工藝，是一種以“增材制造”為特征的現代制造技術，類似于現在熱門的3d打印技術，需要增加什么才打印什么。從原理上來說，顯然新技術更加具有環保和節約的優勢。2009年，宋延林團隊研發的納米綠色制版技術的中試線建成，并推向市場。
美國《時代周刊》以“中國制造”為題的某期封面上，巨大的手機張開外殼，里面是濃煙滾滾的工廠和螞蟻一樣的工人。這張圖片經常出現在中國科學院化學研究所研究員宋延林的講演報告中：“這暗示中國以前的經濟發展一是犧牲環境，嚴重污染;二是靠廉價勞動力。這就是中國給世界的印象，是作出改變的時候了!事實證明，我們可以通過技術創新拿出領先的綠色解決方案。”宋延林的話語擲地有聲。
戴著眼鏡，看上去文質彬彬、書卷氣十足的宋延林，骨子里卻頗有點“好斗”的精神。宋延林將如何“改變世界”?——“采用納米技術，我們將可能改變已有80年歷史的基于感光成像的近代印刷制版技術。”這就是他的回答。
從“膠片相機”走向“數碼相機”
日前，記者跟隨中科院a類戰略性先導科技專項采訪組，來到位于北京懷柔科教園區的中科納新印刷技術有限公司，看到納米材料綠色印刷技術印制的許多精美印刷品，幾乎和傳統印刷品效果難分伯仲。不過，宋延林告訴我們，就在幾年前，印刷效果還達不到如此精美的程度。
的確，新技術從理念到付諸實踐有無數的波折。剛開始，很多人就問：為什么沒聽說國外有類似技術呢?宋延林不是一個喜歡“隨大流”的人，他選擇了“一意孤行”。他分析道：“就像柯達選擇將自己發明的數碼照相技術封存起來一樣，印刷行業的柯達、富士、愛克發等國際巨頭都是靠感光材料起家，自然不愿意砸掉自己利潤豐厚的‘金飯碗’，這正是我們的機會。”
按照宋延林的設想，是用納米材料的創新產生“變革性”技術，即將印刷表面進行納米結構處理，使其形成圖文區與非圖文區清晰的界面，即圖文區超親油(疏水)，非圖文區超親水(疏油)。通俗地講，傳統的激光照排相當于“膠片照相機”，較先進的計算機直接制版技術(ctp)相當于“拍立得”，而綠色制版技術就像是“數碼相機”。
不過，問題絕非想象的那么簡單。剛開始時印刷質量并不理想，這是因為液滴在固體表面干燥的過程容易形成“咖啡環”，導致印刷物邊緣模糊不清。因此，不少專家肯定了這個方向的環保優勢，但認為要實現圖文區和空白區的巨大反差非常困難，只能印刷低端產品。
宋延林沒有氣餒。憑借國家杰出青年科學基金和科技部、中科院的資助，他對基礎科學問題進行了系統透徹的研究，最終實現了對“液滴的擴散、黏附與轉移”等關鍵問題的突破，解決了困擾學界和工業界多年的“咖啡環效應”。
宋延林用ppt為我們演示了在他“操縱”下神奇的納米世界：一個墨滴可以由一個、兩個到幾個數目可控的納米顆粒形成;一個個納米顆粒像糖葫蘆一樣乖乖“聽話”地整齊排列，串成一條直線。“納米尺度點、線、面形成控制等基礎問題的解決，突破了傳統印刷技術精度的極限，可以自豪地說，這是目前能看到的最好結果了。”
“打印”出綠色新世界
正如宋延林所說，納米綠色印刷技術區別于過去傳統工藝“減材制造”的方式，是一種以“增材制造”為特征的現代制造技術，類似于現在熱門的3d打印技術，需要增加什么才打印什么。從原理上來說，顯然新技術更加具有環保和節約的優勢。2009年，宋延林團隊研發的納米綠色制版技術的中試線建成，并推向市場。在新技術拉動下，跨國企業ctp版材的價格從每平方米上百元，不得不跌至40元以下。
“從原理上改變技術，從流程上改變產業。”在此基礎上，他帶領團隊將納米材料應用于綠色油墨、綠色鋁板基生產等領域，形成了完整的綠色印刷產業鏈技術。
你要是以為宋延林的“野心”只是“印書印報”，那你就“out”了。中科納新猶如芯片工廠般干凈整潔的車間里，僅有少數工人操作著機器。生產線的一頭，“吐”出一張張像“公交一卡通”大小的ic卡。2013、2014年全國科技活動周暨北京科技周主場的2萬張門票，就是這里制作的。
令人驚喜的是，納米綠色印刷技術在電子、建材、印染等行業也可以大顯身手。目前電路板制造采用蝕刻工藝，一張覆銅板90%左右的銅都要腐蝕掉，并造成嚴重環境污染。“我們利用金屬納米顆粒，通過打印印刷的方式做這件事情，就可以完全避免污染環境和材料浪費。”
宋延林介紹，納米材料綠色印刷電路技術具有價廉、靈活制備柔性電路的優勢，不僅能提升傳統印制電路板行業的生產技術水平，而且還可應用于物聯網、柔性顯示、太陽能電池、生物芯片等印刷電子產品領域，市場前景十分可觀。
“也許將來手機、電腦、電視屏幕都可以打印出來，卷起來就能帶走。”宋延林已經窺見了未來的無限商機。“我們這個以印刷為開端的改變中國產業污染現狀的技術，能延伸的領域極廣，這將是一場新的技術革命。”
“科學研究的價值在于創新，將個人夢想匯入人類進步的夢想之中，不斷發現新現象，認識新規律，創造新應用，將‘impossible’(不可能)變成‘i’m possible’(我能)，”宋延林話語鏗鏘有力，“我們追求的是要從根本上改變這個世界，讓她變得更加美好。”
向污染和壟斷“說不”
印刷技術應用廣泛，我們身邊各種書刊、雜志、包裝袋、紙盒等與人類身體健康密切相關的各種印刷物上，幾乎無所不在。據統計，2013年，僅我國印刷業總產值就突破萬億元大關，達10398.5億元。自從上世紀80年代王選院士發明的漢字激光照排技術，讓我國印刷業“告別鉛與火，迎來光與電”之后，幾十年過去了，這個行業安靜得幾乎被人遺忘。
宋延林進入印刷行業，多少有點“誤打誤撞、順藤摸瓜”的味道。十幾年前，國外品牌的打印墨盒、墨水在我國賣得很貴。為了讓高高在上的“洋品牌”低下驕傲的頭顱，2004年，宋延林在“863”計劃支持下，開發出質量可以和國外著名品牌媲美的墨水和墨盒，而價格幾乎是其十分之一。
隨著對印刷行業的了解，他意識到傳統的印刷產業鏈存在嚴重的環境污染問題：“激光照排技術需要兩次曝光顯影，過程繁瑣，而且使用的顯影、定影液等化學物質產生大量污染。即使目前最先進的計算機直接制版技術(ctp)，也需要感光預涂層和化學處理過程。印刷油墨中所用的溶劑主要是芳香烴類、酯類、酮類、醚類等，印刷干燥后約70%-80%的溶劑直接揮發到空氣中;油墨中的重金屬等有害成分還存在嚴重的健康和食品安全隱患。”
同時，印刷術是我國古代四大發明之一，而如今印刷行業的核心技術卻長期被國外企業壟斷，高端設備和耗材價格昂貴，國際巨頭坐享高額利潤。面對實力雄厚的競爭對手，宋延林沒有畏懼，愣是從打印墨盒一直“追殺”到印刷廠，“虎口”里奪食。
在和產業接觸的過程中，宋延林深刻認識到用科技進步改造、提升傳統產業是每個科研人員肩上沉甸甸的擔子。如何趕超?“我們必須另辟蹊徑，從技術上實現突破。”宋延林決心闖出條新路子，用納米材料通過打印研發出綠色制版技術。


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