他直言“要改變中國傳統的印刷模式”。他堅信from“impossible”to“impossible”(從不可能到可能),誓要跑出一條“綠色印刷”路。
不用感光沖洗,也不產生廢水廢液,報紙、書籍的版樣就可以打印出來;電腦、手機的線路板,不用刻蝕,同樣也可以輕松打印出來……在印刷界,這些看起來似乎不太可能的設想已經變成了現實,而這一設想的主導者就是中科院化學所新材料實驗室主任、博士生導師——宋延林。
47歲的宋延林有一股書卷氣,說話時玻璃鏡片后的那雙眼睛永遠帶著笑意,個子不高的他,渾身充滿力量,他直言“要改變中國傳統的印刷模式”。他堅信from“impossible”to“impossible”(從不可能到可能),誓要跑出一條“綠色印刷”路;面對贊譽,他淡言,“我做了該做的事”“為古老的印刷術描繪出綠色的未來,為世界綠色經濟的發展貢獻來自中國的力量才是我的歸宿”。
宋延林用十年磨一劍的精神,將納米材料的最新研究成果和傳統的印刷技術相結合。經過多年開發研究,納米材料綠色印刷制版技術的研發及其產業化已經將印刷技術悄然帶入一場新的綠色變革中,實現了印刷制版技術從感光到非感光的跨越,并通過不段創新,實現著“大印刷”的全產業鏈發展。
“不管是一張紙,還是一塊塑料膜,我在上面打印出一條線,它就能導電;還有這只漂亮的蝴蝶,它的色彩不是靠色素而是靠納米結構產生的,我們可以把它打印出來……”說起納米技術將給印刷產業帶來的巨大影響,宋延林滔滔不絕。讓人感覺他就像一個魔術師,能讓一個個納米顆粒乖乖聽話,打印出此前人們想象不出的神奇世界。
在位于北京懷柔的中科院化學所納米綠色印刷產業化基地,納米綠色印刷技術的神奇魅力撲面而來。只見生產車間里擺放著幾臺看似不起眼的制版機,工作人員正將一張鋁板放進其中一臺機器內,不到3分鐘,一張印版就從機器尾端出來了。沒有刺鼻的化學藥水味,沒有排污的管道,甚至沒有大的噪音,整個制版過程就輕而易舉地完成了。
“納米綠色印刷制造的核心理念是將納米材料和印刷技術相結合,實現印刷產業的綠色化、功能化、立體化和器件化。與傳統印刷制版技術感光成像、化學顯影原理不同的是,納米材料綠色制版原理是在親水的版材上打印出親油的圖文區,通過親油和親水的差異形成圖文區和空白區的差別。制版的版材本身是親水性質,這使它不沾染油性的油墨;而印刷品上的圖文區,則打印上親油(可附著油墨)的納米材料。這樣,印版上機印刷時,打印有親油納米材料的區域就得到圖片和文字,而沒有打印的區域就是空白。”作為納米材料綠色制版技術的創始人宋延林對制版原理如數家珍。
避免感光和沖洗過程,通過納米材料對表面親水、親油性的控制,完成直接打印圖案的過程,這個道理聽起來似乎并不復雜。然而,10多年前,當宋延林第一次提出這個思路時,便備受業界質疑:“如果這個方法確實可行,那國外科研人員和大公司為何遲遲不去做?”對此他這樣回答:就像數碼照相技術,最早是柯達公司研發出來的,但由于與其核心感光材料產業沖突,柯達最終并沒有在數碼照相領域引領產業。同樣印刷行業,國際大企業柯達、富士、愛克發等都是靠感光材料起家,面對非感光的新技術就很難取舍。“而這正是我們的機會。”
“從技術上來講,走一條別人沒走過的路,首先你自己要有強大的內心。當我們遇到軟件和設備的研制困難時,我們也曾懷疑過這條路會不會走不通?”宋延林說,他的團隊有3句鼓舞士氣的話:要解決問題,不要解釋問題;要創造機會,不要等待機會;要壓倒一切困難,不被任何困難壓倒。“要做變革性的技術一定要有這樣的決心。”宋延林總結道。
于是,from“impossible”to“impossible”便成為了宋延林的座右銘。“從事科學研究的價值在于創新,將個人夢想匯入人類進步的夢想之中,不斷發現新現象,認識新規律,創造新應用。”在宋延林心中,創新已經融入了他的夢想中,并在追夢的過程中深有感悟。在他看來,創新是最需要“敢為天下先”精神的。“很多企業和科研機構,在研發一項新技術之前,都會習慣地問:國外有沒有人做,這導致中國在很多方面總是在跟跑。跑第一和跑第二,心態是完全不一樣的。跑第二的人,前面有人,他要追趕;跑第一的人,前面沒有人,必須有引領的信心和決心。中國要想有大的發展,整個民族的心態都要調整,不能僅僅習慣于做‘跟跑者,必須要致力技術創新,有勇氣和自信做‘領跑者,實現從‘中國制造到‘中國創造的新跨越。”
多年的艱苦研發,宋延林帶領團隊成功攻克了各種技術難題,在技術上實現了幾大突破,比如墨滴在固體表面干燥的過程容易形成咖啡環,這會影響印刷的質量,宋延林團隊通過納米材料解決了這個問題,不讓墨滴擴大形成空缺、不均勻的斑點。“包含納米顆粒的墨滴形成的是非常均勻的點,能讓斑點縮小,而且均勻。能做到一個墨滴僅僅包括一個、兩個,還是三個、四個納米顆粒,而且可以控制。此外兩個液滴碰在一起是否能形成直線,按常理,兩點決定一條直線,但是很多情況下,兩個液滴融合后會形成一個更大的液滴,而不是一條直線,這也會造成印刷質量問題。宋延林團隊的解決方案是,可以將納米顆粒像冰糖葫蘆一樣一個個串起來,并可以一排、兩排地排列,待液滴干燥后就是平整的線條。
“納米材料綠色制版技術,就相當于用數碼照相機代替膠卷照相機,數碼照相是將所有的信息在計算機里處理好,再通過打印直接得到照片。跟傳統的化學曝光成像不一樣的地方是,它不用避光,不用化學沖洗,不僅成本大大降低,而且還可以回收。這一過程,納米材料起到了關鍵的作用。”
采訪中宋延林翻開了一張讓他一直耿耿于懷的圖片,那是美國《時代周刊》的一個觸目驚心的封面:一只巨大的iPhone 手機背后是濃煙滾滾的煙囪和多如螞蟻的工人,暗示中國的經濟發展一是犧牲環境,超級污染;二是靠廉價勞動力,“中國留給世界的印象,一定要改一改了!事實證明,我們可以拿出領先、環保的綠色解決方案。”
宋延林是這么說的,也是這么做的,在研發技術的10余年里,宋延林帶領團隊共發表SCI收錄論文230余篇,被他人引用8000余次;申請國際和中國發明專利70多項,在多個國家獲授權發明專利50多項;納米綠色印刷制版技術在形成系統自主知識產權后,建成了完整的生產線和質量標準體系,從源頭上解決了傳統制版的污染排放問題。正如宋延林獲得第十屆“中國科學院杰出青年”榮譽稱號時,主辦方給他的評價:印刷術的發明是中華民族的驕傲,綠色發展是人類的期盼。他將納米材料的最新研究成果和傳統的印刷技術相結合,為古老的印刷術描繪出綠色的未來,為世界綠色經濟的發展貢獻來自中國的力量。宋延林正通過不斷創新讓古老的印刷術綻放出了絢麗的風采。
在采訪中,宋延林不斷強調要做印刷行業的全產業鏈發展,毫不避諱自己的野心。他認為,目前納米材料在綠色油墨、綠色鋁板基生產等領域的延伸應用都取得了可喜的成效,形成了完整的綠色印刷產業鏈技術。“我們要以核心的納米材料技術作為支撐,力求通過印刷的方式,解決多個重要行業生產環節中的污染問題。” 下一步,宋延林將突破紙張印刷的范疇,把納米綠色印刷技術延伸到電子、建材、印染等行業,通過納米材料的創新和應用,解決上述行業的環境污染和高能耗問題,同時降低生產成本,形成一個“納米材料綠色印刷產業技術集群”。
“我們這個以印刷為開端的改善中國污染產業的技術,能延伸的領域極廣,這或許將是一場新的技術革命,‘綠色世界將成為現實。”展望未來,宋延林信心滿滿。
鏈接:宋延林 中國科學院化學研究所研究員、博士生導師、綠色印刷重點實驗室主任;北京市納米材料綠色打印印刷工程技術研究中心主任;北京航空航天大學、北京印刷學院兼職教授;中國材料研究學會理事,中國印刷技術協會、中國計算機行業協會常務理事,中國顆粒學會副理事長。
先后榮獲北京市自然科學一等獎、國家自然科學二等獎、第十一屆中國青年科技獎、中國產學研合作創新成果獎、中國印刷技術協會畢升獎、首屆“中國化學會-阿克蘇諾貝爾化學獎”、第十四屆中國科協求是杰出青年成果轉化獎,并當選2015年度“長江學者獎勵計劃”青年學者。