研究人员用无墨技术再现了微尺度的大波浪绘画

Katsushika Hokusai(1760年至1849年)是日本艺术的巨人，在他的家乡受到尊敬，如西方的达芬奇，梵高和伦勃朗Van Rijn。在他所有着名的杰作中，“大浪”是他艺术天才的终极证明。

现在，京都大学的一个研究小组创造了有史以来最小的“大波浪”，宽度只有一毫米。更重要的是，他们在不使用颜料的情况下创造了它。“Great Wave”不仅是世界上最小的复制品，也是第一款不使用颜料而印刷的产品。

研究开发的京都大学iCeMS的Easan Sivaniah教授说：“聚合物，当暴露于应力特定的，在分子水平上是一种'伸展' - 经历一个称为'裂纹'的过程，它们形成纤细的细小纤维。这些原纤维产生强大的视觉效果。无聊的学校小孩在反复弯曲透明标尺直到拉伸的塑料开始变成一种不透明的白色时，就会看到它。

值得注意的是，iCeMS研究人员意识到，通过控制一种称为有组织微纤维化(OM)的过程，它描述了微观原纤维以周期性模式形成和组织的方式，它们还可以控制光的散射，从而在整个可见光谱中产生颜色。蓝色到红色。因此，它包括不依赖于颜料的印刷技术。

没有墨水的图片以亚毫米级别打印。图片来源：京都大学iCeMS

动物学家长期以来一直熟悉这种非基于颜料的颜色现象，他们称之为“结构颜色”。这就是大自然如何产生蝴蝶翅膀中鲜艳的色彩，雄性孔雀的壮观羽毛，以及其他闪闪发光的彩虹色鸟类。事实上，地球上一些最壮观的野生动物没有色素沉着，并且依赖于光与表面结构的相互作用，因为它具有令人着迷的美丽效果。

OM技术允许无墨，大规模彩色打印过程，以多种灵活透明的格式生成分辨率高达14,000 dpi的图像。这具有无数的应用，例如，用于钞票的防伪技术。但正如Sivaniah强调其应用程序远远超出传统印刷理念。

“OM允许我们为气体和液体打印多孔网络，使其既透气又耐磨。因此，例如在健康和福祉方面，可以将其融入一种灵活的”流体电路板“中。可以放在你的皮肤或隐形眼镜上，将重要的生物医学信息传递到云端或直接传递给你的医疗保健专业人员。“

OM在字面意义和比喻意义上都是灵活的技术。京都大学的研究人员已证明该技术可用于许多常用的聚合物，如聚苯乙烯和聚碳酸酯。后者是食品和药品包装中广泛使用的塑料，因此在食品和药品安全中有明显的应用，其中可以创建安全标签，就像水印一样，以确保产品没有被打开或破坏。

该论文的第一作者Masateru Ito本月在“ 自然”杂志上发表，认为这项开创性研究提出的基本原则还有更多内容。“我们已经证明，应力可以控制在亚微米长度范围内，从而形成受控结构，”他指出。“但它可能也可以创造出受控的功能。我们在聚合物中证明了这一点。我们也知道金属或陶瓷会破裂。我们很高兴知道我们是否也可以类似地操纵这些材料中的裂缝。”