導(dǎo)讀
據(jù)日本京都大學(xué)官網(wǎng)近日報道，該校研究人員采用全新的無墨技術(shù)制作出世界上最小的“浮世繪”，這項技術(shù)有望徹底革新我們的印刷方式。
背景
葛飾北齋（1760年-1849年）是日本藝術(shù)界的泰斗，如同西方的達(dá)芬奇、梵高和倫勃朗一樣，在他的祖國非常受人尊崇。在他所有的名作中，《神奈川沖浪里》是其藝術(shù)天才最好的證明。
人類的境況需要藝術(shù)來表達(dá)。在葛飾北齋拿起木版和畫刀之前約三萬八千年，印尼婆羅洲東加里曼丹省的一個稱為“Lubang Jeriji Saléh”的洞穴中，一位居民用赭石在洞壁上畫了一幅野牛的圖案，創(chuàng)作出了世界上目前已知最早的具象繪畫。
此后的藝術(shù)家，從上古石器時代到19世紀(jì)的日本再到如今的街頭藝術(shù)家，都有著一個共同的依賴：顏料。
創(chuàng)新
近日，日本京都大學(xué)（Kyoto University）的研究團(tuán)隊創(chuàng)造出世界最小的《神奈川沖浪里》作品，寬度僅為1毫米。更重要的是，他們還做到了葛飾北齋大師也無法做到的事情。他們沒用顏料就創(chuàng)作出了這幅作品。換句話說，這也是史上首次不用顏料就印刷出來的《神奈川沖浪里》作品。京都大學(xué)綜合細(xì)胞材料科學(xué)研究所（iCeMS）的 Pureosity 研究小組開展了這項研究。相關(guān)論文發(fā)表在《自然（Nature）》期刊上。
技術(shù)
該研究小組領(lǐng)頭人 Easan Sivaniah 教授解釋道：“當(dāng)聚合物受到應(yīng)力（一種在分子水平上的‘伸展’）時，會經(jīng)歷一種稱為‘龜裂（crazing）’的過程。該過程中，聚合物會形成微小、纖細(xì)的纖維，這種纖維也稱為‘纖維絲’。這些纖維會引發(fā)強(qiáng)烈的視覺效應(yīng)。比如，當(dāng)無聊的小學(xué)生將一把透明的尺子反復(fù)彎曲，直到塑料受拉伸后開始變模糊，形成一種不透明的白色時，他就會看到龜裂現(xiàn)象。”
iCeMS 的研究人員明顯地意識到，他們也能通過一種周期模式控制微小纖維絲的形成和組織的方式，即所謂的“組織化的微纖維顫動（OM）”，來控制光線散射，從而創(chuàng)造出跨越整個可見光譜的色彩，從藍(lán)色到紅色。一種全新、革命性的調(diào)色板就這樣誕生了。印刷不再需要依賴于顏料。”
動物學(xué)家們對于這種非色素基的色彩現(xiàn)象早就熟悉了，他們稱之為“結(jié)構(gòu)性色彩”。大自然在蝴蝶絢麗的翅膀、雄孔雀華麗的羽毛以及其他色彩斑斕的鳥類身體上創(chuàng)造出的鮮艷色彩，正是這種結(jié)構(gòu)性色彩。事實上，地球上某些色彩最艷麗的野生動物并沒有色素沉著，而是依賴于光線與表面結(jié)構(gòu)的相互作用，產(chǎn)生讓人著迷的美麗色彩。
價值
OM 技術(shù)將帶來一種無墨水的大規(guī)模彩色印刷工藝，該工藝將在一系列柔性且透明的介質(zhì)上，生成分辨率達(dá)14000 dpi 的圖像。這將為我們帶來數(shù)不盡的應(yīng)用，例如鈔票防偽技術(shù)。但是，就像 Sivaniah 煞費苦心強(qiáng)調(diào)的那樣，該技術(shù)的應(yīng)用將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)的印刷理念。
他表示：“OM 技術(shù)使我們能為各種氣體與液體印刷多孔網(wǎng)絡(luò)，使之不僅透氣還適合穿戴。所以，例如在醫(yī)療與健康領(lǐng)域中，我們有可能將它合并到位于你的皮膚或者隱形眼鏡上的某種柔性‘流體電路板’中，從而將必要的生物醫(yī)學(xué)信息發(fā)送至云端，或者直接發(fā)送給你的醫(yī)護(hù)專業(yè)人員。”
無論從字面意義還是從比喻意義上說，OM 都是一項靈活多用的技術(shù)。京都大學(xué)的研究人員已經(jīng)證明，這項技術(shù)可應(yīng)用到許多常用聚合物中，例如聚苯乙烯和聚碳酸酯。后者是一種在食品與藥品包裝領(lǐng)域廣泛使用的塑料。所以，這項技術(shù)顯然可以應(yīng)用于食品與藥品安全領(lǐng)域，通過創(chuàng)造出很像水印的安全標(biāo)簽，來保證產(chǎn)品沒有被打開或者蓄意破壞過。
這篇論文的領(lǐng)導(dǎo)作者 Masateru Ito 認(rèn)為，這項開創(chuàng)性的研究所提出的基本原理還將為我們帶來更多精彩。他表示：“我們已經(jīng)展示了應(yīng)力能在亞微米長度尺度上受到控制，從而創(chuàng)造出受控結(jié)構(gòu)。然而，它也有可能創(chuàng)造出受控功能。我們在聚合物中證明了這一點，并且我們知道，金屬或者陶瓷也會產(chǎn)生裂紋。我們很興奮地想知道，我們是否也可以在這些材料中操控裂紋。”