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研究人員用無墨技術(shù)再現(xiàn)了微尺度的大波浪繪畫

2019-06-20 11:08:34 編輯: 來源:
導(dǎo)讀 Katsushika Hokusai(1760年至1849年)是日本藝術(shù)的巨人,在他的家鄉(xiāng)受到尊敬,如西方的達(dá)芬奇,梵高和倫勃朗Van Rijn。在他所有著名的杰作

Katsushika Hokusai(1760年至1849年)是日本藝術(shù)的巨人,在他的家鄉(xiāng)受到尊敬,如西方的達(dá)芬奇,梵高和倫勃朗Van Rijn。在他所有著名的杰作中,“大浪”是他藝術(shù)天才的終極證明。

現(xiàn)在,京都大學(xué)的一個(gè)研究小組創(chuàng)造了有史以來最小的“大波浪”,寬度只有一毫米。更重要的是,他們?cè)诓皇褂妙伭系那闆r下創(chuàng)造了它。“Great Wave”不僅是世界上最小的復(fù)制品,也是第一款不使用顏料而印刷的產(chǎn)品。

研究開發(fā)的京都大學(xué)iCeMS的Easan Sivaniah教授說:“聚合物,當(dāng)暴露于應(yīng)力特定的,在分子水平上是一種'伸展' - 經(jīng)歷一個(gè)稱為'裂紋'的過程,它們形成纖細(xì)的細(xì)小纖維。這些原纖維產(chǎn)生強(qiáng)大的視覺效果。無聊的學(xué)校小孩在反復(fù)彎曲透明標(biāo)尺直到拉伸的塑料開始變成一種不透明的白色時(shí),就會(huì)看到它。

值得注意的是,iCeMS研究人員意識(shí)到,通過控制一種稱為有組織微纖維化(OM)的過程,它描述了微觀原纖維以周期性模式形成和組織的方式,它們還可以控制光的散射,從而在整個(gè)可見光譜中產(chǎn)生顏色。藍(lán)色到紅色。因此,它包括不依賴于顏料的印刷技術(shù)。

沒有墨水的圖片以亞毫米級(jí)別打印。圖片來源:京都大學(xué)iCeMS

動(dòng)物學(xué)家長期以來一直熟悉這種非基于顏料的顏色現(xiàn)象,他們稱之為“結(jié)構(gòu)顏色”。這就是大自然如何產(chǎn)生蝴蝶翅膀中鮮艷的色彩,雄性孔雀的壯觀羽毛,以及其他閃閃發(fā)光的彩虹色鳥類。事實(shí)上,地球上一些最壯觀的野生動(dòng)物沒有色素沉著,并且依賴于光與表面結(jié)構(gòu)的相互作用,因?yàn)樗哂辛钊酥缘拿利愋Ч?/p>

OM技術(shù)允許無墨,大規(guī)模彩色打印過程,以多種靈活透明的格式生成分辨率高達(dá)14,000 dpi的圖像。這具有無數(shù)的應(yīng)用,例如,用于鈔票的防偽技術(shù)。但正如Sivaniah強(qiáng)調(diào)其應(yīng)用程序遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)印刷理念。

“OM允許我們?yōu)闅怏w和液體打印多孔網(wǎng)絡(luò),使其既透氣又耐磨。因此,例如在健康和福祉方面,可以將其融入一種靈活的”流體電路板“中??梢苑旁谀愕钠つw或隱形眼鏡上,將重要的生物醫(yī)學(xué)信息傳遞到云端或直接傳遞給你的醫(yī)療保健專業(yè)人員。“

OM在字面意義和比喻意義上都是靈活的技術(shù)。京都大學(xué)的研究人員已證明該技術(shù)可用于許多常用的聚合物,如聚苯乙烯和聚碳酸酯。后者是食品和藥品包裝中廣泛使用的塑料,因此在食品和藥品安全中有明顯的應(yīng)用,其中可以創(chuàng)建安全標(biāo)簽,就像水印一樣,以確保產(chǎn)品沒有被打開或破壞。

該論文的第一作者M(jìn)asateru Ito本月在“ 自然”雜志上發(fā)表,認(rèn)為這項(xiàng)開創(chuàng)性研究提出的基本原則還有更多內(nèi)容。“我們已經(jīng)證明,應(yīng)力可以控制在亞微米長度范圍內(nèi),從而形成受控結(jié)構(gòu),”他指出。“但它可能也可以創(chuàng)造出受控的功能。我們?cè)诰酆衔镏凶C明了這一點(diǎn)。我們也知道金屬或陶瓷會(huì)破裂。我們很高興知道我們是否也可以類似地操縱這些材料中的裂縫。”


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