【名博防偽油墨印刷網】神奇的納米圖像印刷技術

納米綠色印刷技術已經延伸到電子、建材、印染等行業(yè)，通過納米材料的創(chuàng)新和應用，解決行業(yè)的環(huán)境污染和高能耗問題，同時降低生產成本，形成“納米材料綠色印刷產業(yè)技術集群”。

到底什么是納米圖像水印油墨印刷技術呢？所謂納米圖像印刷技，是一種新型的壓印轉印技術，它被廣泛用于納米凹凸圖形的加工制作。

納米圖像印刷技術就是將具有納米凹凸圖像的模具作“印版”，用預先涂有聚合物涂層的硅片或玻璃片等作基板（被印物），在相應的設備和器具配合下，通過精確壓印并定型以后，再把模具與基板分離開來。這時，存在于模具表面的納米凹凸圖像便準確無誤地被轉印到基板表面的聚合物膜上了。

 納米圖像印刷技術在包裝印刷中的應用

瓦楞紙箱的制造離不開包裝印刷，在包裝印刷行業(yè)中，納米微粒扮演著越來越重要的作用。納米油墨兼容各方面性能。產品(尤其是食品)包裝印刷中，很多都對除菌、保鮮等都有很高的要求，而傳統的油墨和包裝材料在這方面是個空白。如今，純天然的基礎材料經過納米技術的改造，再加上應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，達到良好的保鮮效果。由于二氧化硅、二氧化鈦在納米尺度時表現出很強的抗紫外光和催化性能，經特殊加工化學反應合成的納米改性油墨，其耐曬性一般可提高2-3個等級，耐熱性和附著牢度均有明顯提高。調整配方，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。為大家總結納米圖像印刷技術的應用：

（1）微接觸印刷技術（MCP）

就是把有機高分子溶液作油墨，涂于硅橡膠印版的圖像部分，通過微接觸印刷的方法，將印版凸起處的有機高分子轉移至被印基板表面。人們把這種技術稱為微接觸印刷技術。這里需要說明的，是在早期的實驗中，作為油墨用的是帶巰基的有機高分子乙醇溶液，所謂的基板是指表面鍍有一層金膜的硅片材。當人們將硅橡膠印版上含巰基的高分子溶液轉印到金膜上，便形成了自組裝式的單分子膜圖像。最近科學家們又發(fā)現了表面具有化學活性的氨基硅烷，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），經原子能顯微鏡（AFM）檢測確認，在氨基硅烷圖像的表面吸附著大量的DNA分子。人們認為，這是因為氨基硅烷表面的正電荷與具有負電荷的DNA分子相互吸引的結果。

微接觸印刷不但具有快速、廉價的優(yōu)點，而且還不需要潔凈間的苛刻條件，甚至不需要絕對平整的表面。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。該方法的缺點是在亞微米尺度，印刷時硫醇分子的擴散將影響對比度，并使印出的圖形變寬。通過優(yōu)化浸墨方式、浸墨時間，尤其是控制好壓模上墨量及分布，可使擴散效應下降。

（2）毛細管微造型術（MIMIC）

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

（3）微轉印造型術（mTM）

 就是將預聚物當做防偽油墨，施涂于硅橡膠印版的凹陷處，通過轉印方式，把預聚物轉移到基板表面，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印造型術。

（4）近場相位轉換印刷術（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印圖像，并把它作為接觸曝光的掩膜，如用紫外光對其接觸曝光。由于硅橡膠模具轉印的凹凸圖形引發(fā)相位轉換，從而有可能形成圖像。不過，前提條件是圖像凹凸部位的尺寸大小要比紫外光的波長還小，近場光的作用才能使圖像轉印成為現實。最近有文獻報導，用此種技術可在球面上形成納米圖像。

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

科學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晶來測定他們的形狀和成分。在將納米粒子聚合在硅芯片上之前，科學家利用一種基于「原子步移」現象的蝕刻技術，預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，科學家能夠通過處理來移動這些原子，從而制造出所需的模板。

這項技術吸納了納米技術、精細加工技術、接觸印刷技術、界面科學及新材料等眾多科學技術之精華，并深入研究才開發(fā)出來的。這項技術最初看起來與CD、DVD制作中的熱壓印技術十分相似。然而，經仔細比較后，人們又不難看出，兩者有明顯的不同。前者僅僅是微米級的加工技術，而后者在許多方面顯現出的卻是通過原子、分子級別的轉移（移位）而形成圖像的；前者屬一般意義的精細加工，而后者是運用納米制造學原理，獲取超精細圖形的加工技術。如果我們把前者稱為20世紀的技術的話，那么，后者無疑是21世紀的新興技術了。

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