【名博防偽油墨印刷網(wǎng)】神奇的納米圖像印刷技術(shù)

納米綠色印刷技術(shù)已經(jīng)延伸到電子、建材、印染等行業(yè)，通過(guò)納米材料的創(chuàng)新和應(yīng)用，解決行業(yè)的環(huán)境污染和高能耗問(wèn)題，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，形成“納米材料綠色印刷產(chǎn)業(yè)技術(shù)集群”。

到底什么是納米圖像水印油墨印刷技術(shù)呢？所謂納米圖像印刷技，是一種新型的壓印轉(zhuǎn)印技術(shù)，它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)，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。

 納米圖像印刷技術(shù)在包裝印刷中的應(yīng)用

瓦楞紙箱的制造離不開(kāi)包裝印刷，在包裝印刷行業(yè)中，納米微粒扮演著越來(lái)越重要的作用。納米油墨兼容各方面性能。產(chǎn)品(尤其是食品)包裝印刷中，很多都對(duì)除菌、保鮮等都有很高的要求，而傳統(tǒng)的油墨和包裝材料在這方面是個(gè)空白。如今，純天然的基礎(chǔ)材料經(jīng)過(guò)納米技術(shù)的改造，再加上應(yīng)用納米鏡面油墨印刷，就能發(fā)揮驚人的殺菌效果，在保鮮包裝材料中加入納米銀粉，便可加速氧化果蔬食品釋放出的乙烯，減少包裝中乙烯含量，達(dá)到良好的保鮮效果。由于二氧化硅、二氧化鈦在納米尺度時(shí)表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗紫外光和催化性能，經(jīng)特殊加工化學(xué)反應(yīng)合成的納米改性油墨，其耐曬性一般可提高2-3個(gè)等級(jí)，耐熱性和附著牢度均有明顯提高。調(diào)整配方，可制成環(huán)保型油墨；加入熱敏、光敏等材料，還可制成防偽油墨。為大家總結(jié)納米圖像印刷技術(shù)的應(yīng)用：

（1）微接觸印刷技術(shù)（MCP）

就是把有機(jī)高分子溶液作油墨，涂于硅橡膠印版的圖像部分，通過(guò)微接觸印刷的方法，將印版凸起處的有機(jī)高分子轉(zhuǎn)移至被印基板表面。人們把這種技術(shù)稱為微接觸印刷技術(shù)。這里需要說(shuō)明的，是在早期的實(shí)驗(yàn)中，作為油墨用的是帶巰基的有機(jī)高分子乙醇溶液，所謂的基板是指表面鍍有一層金膜的硅片材。當(dāng)人們將硅橡膠印版上含巰基的高分子溶液轉(zhuǎn)印到金膜上，便形成了自組裝式的單分子膜圖像。最近科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了表面具有化學(xué)活性的氨基硅烷，也是一種性能非常好的紫外熒光油墨。用這種油墨印刷出的圖像（基板為云母片），經(jīng)原子能顯微鏡（AFM）檢測(cè)確認(rèn)，在氨基硅烷圖像的表面吸附著大量的DNA分子。人們認(rèn)為，這是因?yàn)榘被柰楸砻娴恼姾膳c具有負(fù)電荷的DNA分子相互吸引的結(jié)果。

微接觸印刷不但具有快速、廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，而且還不需要潔凈間的苛刻條件，甚至不需要絕對(duì)平整的表面。微接觸印刷還適合多種不同表面，具有操作方法靈活多變的特點(diǎn)。該方法的缺點(diǎn)是在亞微米尺度，印刷時(shí)硫醇分子的擴(kuò)散將影響對(duì)比度，并使印出的圖形變寬。通過(guò)優(yōu)化浸墨方式、浸墨時(shí)間，尤其是控制好壓模上墨量及分布，可使擴(kuò)散效應(yīng)下降。

（2）毛細(xì)管微造型術(shù)（MIMIC）

就是將具有納米凹凸圖像的印版置于基板表面，這時(shí)印版圖像凹凸處與基板表面形成極細(xì)的縫隙（毛細(xì)管），然后把液體聚合物滴在硅橡膠印版上。由于毛細(xì)管作用，液體聚合物便自行進(jìn)入這些縫隙中。如果我們將縫隙中的聚合物固化后并將兩者分離開(kāi)來(lái)，即可獲得精細(xì)的納米凹凸圖像。該技術(shù)可在光學(xué)組件等的制造領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。[next]

（3）微轉(zhuǎn)印造型術(shù)（mTM）

 就是將預(yù)聚物當(dāng)做防偽油墨，施涂于硅橡膠印版的凹陷處，通過(guò)轉(zhuǎn)印方式，把預(yù)聚物轉(zhuǎn)移到基板表面，再加熱固化，形成納米凹凸圖像。我們把這種印刷方法稱為微轉(zhuǎn)印造型術(shù)。

（4）近場(chǎng)相位轉(zhuǎn)換印刷術(shù)（PSL）

就是在基板上涂布光致抗蝕劑涂層后，再用硅橡膠模具在抗蝕劑涂膜上轉(zhuǎn)印圖像，并把它作為接觸曝光的掩膜，如用紫外光對(duì)其接觸曝光。由于硅橡膠模具轉(zhuǎn)印的凹凸圖形引發(fā)相位轉(zhuǎn)換，從而有可能形成圖像。不過(guò)，前提條件是圖像凹凸部位的尺寸大小要比紫外光的波長(zhǎng)還小，近場(chǎng)光的作用才能使圖像轉(zhuǎn)印成為現(xiàn)實(shí)。最近有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，用此種技術(shù)可在球面上形成納米圖像。

除此之外，還有納米化學(xué)平板印刷術(shù)。它是納米材料自裝配技術(shù)的最新類型之一。在科學(xué)家的演示中，這一工藝能夠有效地形成非常穩(wěn)定的納米粒子周期隊(duì)列，而不被先前平板印刷術(shù)（例如原子顯微鏡浸沾印刷術(shù)、激光平板印刷術(shù)、電子束平板印刷術(shù)、軋壓印刷術(shù)等）中的很多瑕疵和局限所限制。納米化學(xué)平板印刷術(shù)包括制作納米尺寸的周期模板技術(shù)，要求對(duì)大小、尺寸、空間分布及功能的絕對(duì)控制。納米化學(xué)平板溫變油墨印刷術(shù)是一個(gè)多種技術(shù)的結(jié)合體，其中粒子的排列是通過(guò)反映活性的不同來(lái)控制，反映活性則由粒子及其表面暴露于何種類型的化學(xué)處理中來(lái)決定。

科學(xué)家利用聚合在硅芯片上的石榴紅發(fā)光釔鋁（YAG）納米粒子，向其中合成添加劑粒子并結(jié)晶來(lái)測(cè)定他們的形狀和成分。在將納米粒子聚合在硅芯片上之前，科學(xué)家利用一種基于「原子步移」現(xiàn)象的蝕刻技術(shù)，預(yù)先在硅芯片上雕刻模板。由于硅芯片表面自然存在的原子高位的步伐，科學(xué)家能夠通過(guò)處理來(lái)移動(dòng)這些原子，從而制造出所需的模板。

這項(xiàng)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。這項(xiàng)技術(shù)最初看起來(lái)與CD、DVD制作中的熱壓印技術(shù)十分相似。然而，經(jīng)仔細(xì)比較后，人們又不難看出，兩者有明顯的不同。前者僅僅是微米級(jí)的加工技術(shù)，而后者在許多方面顯現(xiàn)出的卻是通過(guò)原子、分子級(jí)別的轉(zhuǎn)移（移位）而形成圖像的；前者屬一般意義的精細(xì)加工，而后者是運(yùn)用納米制造學(xué)原理，獲取超精細(xì)圖形的加工技術(shù)。如果我們把前者稱為20世紀(jì)的技術(shù)的話，那么，后者無(wú)疑是21世紀(jì)的新興技術(shù)了。

總之，納米圖像印刷技術(shù)，由此從理論到實(shí)踐、從研發(fā)到初步實(shí)用化，都已邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐，其影響也已波及世界各地。