无墨技术制作了世界上最小的一幅浮世绘。
无墨印刷制作的亚毫米尺寸图片。
Katsushika Hokusai（1760-1894）为日本艺术巨匠。Hokusai在日本的艺术地位极高，正如达芬奇、梵高和伦勃朗之于西方。在他的诸多杰作中，“浮世绘”最能体现他的艺术天赋。phys.org网站6月19日报道，《自然》杂志发文称，日本京都大学细胞材料研究所的Easan Sivaniah教授等，创造了迄今为止最小的一幅“浮世绘”。作品的宽度仅仅1毫米，且更重要的是，Sivaniah等在制作时没有使用颜料。他说：“聚合物在受到应力作用、尤其是分子尺度上的应力作用时，会产生银纹效应，形成微细的原纤维。”
Sivaniah等发现，通过组织微纤维化（organized microfibrillation，简称OM）控制原纤维，他们就能利用光的散射来创造整个可见光谱的色彩。由此，一种不依赖于颜料的印刷技术就诞生了。
其实，动物学家们对这种类似的非色素基显色现象早已非常熟悉，他们称其为“结构颜色”。大自然中蝴蝶翅膀的鲜艳颜色、雄孔雀绚丽壮观的羽毛等都是典型例子。事实上，地球上还有很多野生动物只依靠光线和表面结构的相互作用就能展示迷人的多彩效果。OM技术使研究人员可以实现大规模的无墨印刷过程：在多种柔软透明的材料上，可以制作出分辨率高达14000dpi的图像。此外，OM技术在纸币防伪等方面也有潜在应用价值。正如Sivaniah所言，“OM技术的应用远超传统印刷理念”。他说：“我们可以采用OM技术打印气体和液体的多孔网络，使其既透气又耐磨。因此，在医疗健康领域，研究人员有望将其整合到灵活的‘流体电路板’中，这种电路板可以贴在用户皮肤或隐形眼镜上，然后将用户的基本生物医学信息传输到云端或直接发送给用户的医疗团队。”
京都大学的研究人员证实，OM是一种灵活的技术。它可以用于聚苯乙烯和聚碳酸酯等多种常用聚合物。尤其是聚碳酸酯，作为一种广泛应用于食品和药品包装的塑料材料，如果能深度应用OM技术，将显著提高食品和药品的安全性。厂家可以用OM技术制作类水印安全标签，以确保产品的完整性。论文第一作者Masateru Ito认为，这一突破性进展的应用空间非常广阔。他说：“我们证实，应力是可以在亚微米级尺度上进行控制的。既然我们能够由此创造出可控的结构，那么也有可能创建可控的功能。我们已经在聚合物中进行了初步验证。与此类似，金属或陶瓷也会因应力而产生裂纹，如果我们能够用同样的方法控制金属和陶瓷的裂纹，那将非常令人兴奋。”
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编译：雷鑫宇 审稿：alone 责编：唐林芳
期刊来源：《自然》 期刊编号：0028-0836
原文链接：
https://phys.org/news/2019-06-micro-scale-great-inkless-technology.html
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