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纳米材料绿色打印印刷基础研究
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2016
  • 中图分类:
    TS804
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该成果属于物理化学与材料科学交叉学科研究领域。中国印刷产业年产值超过万亿元,但面临传统感光冲洗工艺等带来的巨大环境压力。发展绿色印刷技术对于从源头消除污染、促进中国印刷产业的技术提升具有重大意义。该项目针对印刷产业链中的污染环节,以纳米材料的创新研究为基础,围绕材料表面浸润性调控与墨滴图案化的基本科学问题开展系统研究,发展了纳米材料绿色打印制版技术,提出并发展了包括绿色制版、绿色版基和绿色油墨在内的系统的纳米绿色印刷产业链技术,并拓展应用于印刷电路和纳米功能器件,推动了印刷产业的绿色化和可持续发展。取得如下创新性研究成果:1)突破传统印刷制版感光成像的技术思路,从微纳米结构调控界面浸润性出发,系统研究了纳米材料精细调控材料表面浸润性的原理和方法,利用打印纳米材料构建高反差的超亲油图文区与超亲水的非图文区,发展了纳米材料绿色打印制版技术,推动印刷制版技术从感光成像到数字成像的跨越,从源头解决传统制版过程的感光废液排放和资源浪费问题。2)系统研究了纳米材料对液滴的扩散、融合、聚并和转移等行为控制的基本科学规律,实现对液滴在不同材料表面浸润/去浸润行为的精确调控,发现了精准控制打印墨滴从零维到三维结构的规律和方法,形成对印刷技术的基本单元“点、线、面、体”精准控制的系统研究成果。3)突破印刷技术的精度极限,发展了“印刷”方式大面积制备纳米尺度精细图案和功能器件的普适方法,实现多种尺寸、形貌、结构和性质可控的纳米粒子的浸润性调控及自组装图案化,制备了一系列高性能的光电功能器件,大大拓展了印刷技术的发展空间。4)提出纳米绿色印刷制造技术并推动其产业化。围绕印刷产业链的关键污染环节开展系统创新研究,形成包括“绿色制版、绿色版基、绿色油墨”的完整绿色印刷产业链技术,并和企业合作推向产业化。该成果发表SCI收录论文185篇,其中影响因子大于10的48篇,论文被SCI他引4450次,10篇代表作论文SCI他引994次,有30篇论文被选为封面/封底论文,主持撰写英文专著一部,参加编写中英文专著7部。研究工作多次被ACS, Nature China, NPG Asia Materials, Nanowerk等进行亮点报道。获授权发明专利40项。该项目的研究成果成功实现技术转化。2010年以来,合作企业销售逾10亿元。
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