無墨技術重現世界上最小的浮世繪

無墨技術製作了世界上最小的一幅浮世繪。

無墨印刷製作的亞毫米尺寸圖片。

Katsushika Hokusai（1760-1894）為日本藝術巨匠。Hokusai在日本的藝術地位極高，正如達芬奇、梵高和倫勃朗之於西方。在他的諸多傑作中，「浮世繪」最能體現他的藝術天賦。phys.org網站6月19日報道，《自然》雜誌發文稱，日本京都大學細胞材料研究所的Easan Sivaniah教授等，創造了迄今為止最小的一幅「浮世繪」。作品的寬度僅僅1毫米，且更重要的是，Sivaniah等在製作時沒有使用顏料。他說：「聚合物在受到應力作用、尤其是分子尺度上的應力作用時，會產生銀紋效應，形成微細的原纖維。」

Sivaniah等發現，通過組織微纖維化（organized microfibrillation，簡稱OM）控制原纖維，他們就能利用光的散射來創造整個可見光譜的色彩。由此，一種不依賴於顏料的印刷技術就誕生了。

其實，動物學家們對這種類似的非色素基顯色現象早已非常熟悉，他們稱其為「結構顏色」。大自然中蝴蝶翅膀的鮮艷顏色、雄孔雀絢麗壯觀的羽毛等都是典型例子。事實上，地球上還有很多野生動物只依靠光線和表面結構的相互作用就能展示迷人的多彩效果。OM技術使研究人員可以實現大規模的無墨印刷過程：在多種柔軟透明的材料上，可以製作出解析度高達14000dpi的圖像。此外，OM技術在紙幣防偽等方面也有潛在應用價值。正如Sivaniah所言，「OM技術的應用遠超傳統印刷理念」。他說：「我們可以採用OM技術列印氣體和液體的多孔網路，使其既透氣又耐磨。因此，在醫療健康領域，研究人員有望將其整合到靈活的『流體電路板』中，這種電路板可以貼在用戶皮膚或隱形眼鏡上，然後將用戶的基本生物醫學信息傳輸到雲端或直接發送給用戶的醫療團隊。」

京都大學的研究人員證實，OM是一種靈活的技術。它可以用於聚苯乙烯和聚碳酸酯等多種常用聚合物。尤其是聚碳酸酯，作為一種廣泛應用於食品和藥品包裝的塑料材料，如果能深度應用OM技術，將顯著提高食品和藥品的安全性。廠家可以用OM技術製作類水印安全標籤，以確保產品的完整性。論文第一作者Masateru Ito認為，這一突破性進展的應用空間非常廣闊。他說：「我們證實，應力是可以在亞微米級尺度上進行控制的。既然我們能夠由此創造出可控的結構，那麼也有可能創建可控的功能。我們已經在聚合物中進行了初步驗證。與此類似，金屬或陶瓷也會因應力而產生裂紋，如果我們能夠用同樣的方法控制金屬和陶瓷的裂紋，那將非常令人興奮。」

科界原創

編譯：雷鑫宇

審稿：alone

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！