新聞緣起 隨著噴墨打印機(jī)價(jià)格的降低和打印質(zhì)量的不斷提升,，昂貴的耗材特別是墨水的消耗成為人們不得不面對(duì)的實(shí)際問(wèn)題,。日前,，一項(xiàng)由吉林大學(xué)研究人員研發(fā)的“噴水無(wú)墨打印技術(shù)”（water-jetprinting），創(chuàng)新性地找到解題方法,，不僅極大降低了打印成本,，還實(shí)現(xiàn)了“綠色打印”。這無(wú)疑是對(duì)傳統(tǒng)噴墨技術(shù)的挑戰(zhàn),。 “瞧,，這是一張空白的紙?！?/FONT> “首先,，我們?cè)谀兄凶⑷胨,！?/FONT> “然后,，用普通打印機(jī)進(jìn)行打印?！?/FONT> “瞧,，打出了帶顏色的字，神奇吧,！” 聽(tīng)起來(lái),，這個(gè)噴水無(wú)墨打印有點(diǎn)像國(guó)外地下傳送的密文，其實(shí)完全不一樣,。密寫(xiě)紙開(kāi)始時(shí)不顯示文字,，遇到一種特殊藥水后顯現(xiàn)出文字，而且這種藥水對(duì)環(huán)境有害,。 相比之下噴水無(wú)墨打印對(duì)環(huán)保的好處就不言而喻了,。對(duì)于喜歡閱讀即時(shí)消息又愛(ài)環(huán)保的人群，這真是個(gè)福音,。 那么,，無(wú)水噴墨打印的奧秘在哪兒？玄機(jī)在打印紙,？水？還是打印機(jī),？對(duì)此,，吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院張曉安教授為讀者答疑釋惑。 普通A4紙,？還是特制紙,？ 無(wú)色的水怎么會(huì)在紙上打出有色的字,？普通的A4打印紙能否實(shí)現(xiàn)？ 張曉安和科研團(tuán)隊(duì)的成員們想了很多法子,，甚至去研究過(guò)市面上常見(jiàn)的毛筆練字帖,。“這種練字帖的構(gòu)造,，是在炭黑色的基底上,，加上兩層厚厚的紙，干的時(shí)候紙會(huì)遮色,，但是加了水之后,，紙被印濕，變得透明了,，就透出了基底的炭黑色,，這是物理變化，字跡幾分鐘就會(huì)消失,?！睆垥园舱f(shuō)，想讓字跡在紙上留存,，又要最大化地減少紙張厚度,，就需要化學(xué)技術(shù)。于是,，科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)始在紙上下起了功夫,，要制出一種加入智能染料的特殊紙張。 這種特制紙,，總共有4層,，要經(jīng)過(guò)4道工序完成，“先在濾紙的基底上鋪一層起到隔絕空氣作用的保護(hù)層,，然后鋪上智能染料,，再鋪一層保護(hù)層，最后烘干,?！痹诳蒲袌F(tuán)隊(duì)中，負(fù)責(zé)特制紙張制作的吉大化學(xué)學(xué)院研究生席冠說(shuō),，科研團(tuán)隊(duì)制作了工業(yè)化生產(chǎn)紙張的模型工廠,，可以通過(guò)人工進(jìn)行制作，每張紙出爐需要10分鐘,。 開(kāi)始時(shí),，打印出來(lái)的字跡只能保存半個(gè)小時(shí)，后來(lái),，科研團(tuán)隊(duì)不斷改進(jìn)智能染料的工藝和配方,，字跡的留存時(shí)間逐漸延長(zhǎng)到如今的22小時(shí),。整個(gè)研發(fā)，歷經(jīng)了三年多時(shí)間,。 自來(lái)水,？還是蒸餾水？ “我們?cè)谌芤褐胁粩嗪Y選紙張,，反復(fù)試驗(yàn),，終于發(fā)現(xiàn)了一種‘聰明的分子’?！睆垥园步忉?zhuān)@個(gè)“聰明的分子”自帶“開(kāi)關(guān)”,，有兩種結(jié)構(gòu)，一種有顏色,，一種沒(méi)有顏色,，“只要它在水的環(huán)境中，就會(huì)打開(kāi)開(kāi)關(guān),，產(chǎn)生微環(huán)境,，出現(xiàn)顏色，如果沒(méi)有水,，就沒(méi)有了顏色,。” 除了特質(zhì)的紙張,，對(duì)打印水有沒(méi)有特殊的要求,？ 張曉安說(shuō)，打印所需的水也有要求,，需要蒸餾水,，在市面上就可以買(mǎi)到。打印機(jī)的墨盒孔很小,，如果水質(zhì)很硬,，會(huì)有雜質(zhì)阻塞墨盒的孔隙，影響打印效果,，最好用軟水,。 目前的成果仍然只是初步階段。現(xiàn)在為止,，只可以通過(guò)調(diào)配溶液來(lái)實(shí)現(xiàn)紅,、黃、藍(lán),、紫4種顏色的單色打印,，還不能實(shí)現(xiàn)全色打印，“不過(guò)，這將是我們的下一個(gè)目標(biāo),，在字跡保留的時(shí)間方面，也正在改進(jìn)延長(zhǎng),?！睆垥园舱f(shuō)。 放在常溫,、干燥的室內(nèi),，這些字跡可以保留22個(gè)小時(shí)。如果想盡快再使用這張紙,，上面的字可以馬上消失,。 科研團(tuán)隊(duì)的博士盛蘭將這張紙放在數(shù)顯加熱磁力攪拌器上，啟動(dòng)加熱功能,，字跡漸漸變淡,，大約30秒，紙張重回空白,，又能繼續(xù)用它打印了,。 噴水與噴墨打印機(jī)有啥不一樣？ 但是,，什么情況下你只需要使用一個(gè)字跡保持短時(shí)間的打印品呢,？ 正如張曉安所說(shuō)，我們可以展望用這種紙打印出每一天的報(bào)紙或雜志,，第二天該紙又可以重復(fù)打印使用,。對(duì)于那些喜歡閱讀報(bào)紙但是又不想造成大量浪費(fèi)的人群，這可能是一個(gè)非常好的解決方法,。 根據(jù)張曉安統(tǒng)計(jì)的數(shù)字計(jì)算：2011年,，我國(guó)全年的印刷紙消費(fèi)量多達(dá)2760萬(wàn)噸；全球打印,、復(fù)印耗紙量仍逐年增加,，并且約40%經(jīng)打印或復(fù)印的紙張?jiān)陂喿x一次后就被送往廢紙簍。 如果我國(guó)能使用噴水打印和反復(fù)擦寫(xiě)紙來(lái)部分替代一次性閱讀的打印品,，每年至少可以節(jié)省2兆張的辦公用紙,，約880萬(wàn)噸，相當(dāng)于少砍伐2.11億棵直徑23厘米,、高15米的大樹(shù),。 當(dāng)然，有時(shí)你需要打印的東西不希望一天后消失,，是不是還需一臺(tái)傳統(tǒng)的噴墨打印機(jī)呢,？ 幸運(yùn)的是，噴水打印機(jī)是使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的打印機(jī)和墨盒（以水代墨）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。獨(dú)特的地方是紙張,。這意味著如果你需要一個(gè)永久的打印品,，你只需簡(jiǎn)單的更換打印機(jī)的墨盒，并使用普通的打印紙即可,。 特制紙安全嗎,？ 紙張中由化學(xué)成分構(gòu)成的智能染料，是否會(huì)對(duì)人體有傷害,？ 張曉安表示,，他們已經(jīng)做了相應(yīng)的研究，證明噴水無(wú)墨打印是安全的,?！皬闹悄苋玖媳旧韥?lái)講，我們進(jìn)行了細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)驗(yàn)毒性,，結(jié)果顯示是安全的,。”另外,，紙張的保護(hù)層,，能防止變色染料與人直接接觸，進(jìn)一步增加了安全性,，“與市面出售的打印染料的安全性是基本相同的,，甚至更安全?！?/FONT> “這種紙張,，雖然在普通紙張成本的基礎(chǔ)上增加了5%的成本，但是,，噴墨打印50張,，大約需要7元錢(qián)，用無(wú)水噴墨技術(shù)打印,，只花8分錢(qián),，因?yàn)槲覀冎恍枰?分錢(qián)去買(mǎi)一張紙，就可以一直使用50次,，甚至更多,。”張曉安說(shuō),，這種“水代墨”打印成本約為同量噴墨打印的1%,，省錢(qián)又環(huán)保。 另外,，因?yàn)榫芏鹊囊?，現(xiàn)在噴水無(wú)墨打印最小能打出5號(hào)字體。“我們?yōu)榱四艽虺龈?xì)的字,，不斷調(diào)整配方,，使水不會(huì)橫向擴(kuò)散，而是縱向透入,。但是,，有時(shí)候打印出來(lái)的字還是不夠清晰?！睆垥园舱f(shuō)。 對(duì)于“水代墨”在網(wǎng)上搜索的火爆程度,，張曉安到現(xiàn)在還不敢相信,。他說(shuō)道：“我希望不光是得到大家的關(guān)注，而是能讓噴水無(wú)墨技術(shù)盡快走出實(shí)驗(yàn)室,，造福人類(lèi),。” 說(shuō)到未來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域,，張曉安教授說(shuō)：“根據(jù)遇水變色的原理,，我們可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域，像濕度檢測(cè)等,。下一步將在極端潮濕或干燥的地區(qū)繼續(xù)研究,。” 轉(zhuǎn)自求是理論網(wǎng)-科學(xué)普及 |
