芯片能否印刷出来？一个突发奇想的方法，往往能有一些颠覆性的发现

从印刷制版技术开始（南昌印刷厂）

中国印刷的历史上有很多值得骄傲的事，比如雕版印刷、活字印刷再到王选先生开发的北大方正汉字激光照排技术。

▲ 雕版印刷 活字印刷 激光照排

在印刷里面，有一个关键的问题就是：这个印版是怎么来的？

▲ 物理制版（左）与感光化学制版（右）

雕版印刷和活字印刷都需要在木板或者其他材料上刻出来。而激光照排技术是基于感光化学和照相技术发展起来的，类似于传统的胶卷照相，有两步的曝光冲洗过程。这实际上还是“做减法”：把感光材料全涂上去，通过曝光刻蚀把一部分文字的面积留出来。这个过程和铅字排版相比是一个革命性的进步，但是随着大家环保意识的增强，感光废液的排放引起了很大的关注。

我们就想，如果用加法代替减法，是不是可以得到一种更环保的印刷制版技术？

▲ 依次是：亲水板材 亲油图案 印刷样品

十几年前，我们提出了这样一个想法：在一个亲水的版材上，打出一个亲油的图案。这个图案能沾油墨，但是版材上的空白区亲水，不沾油墨，这样就直接可以印刷了。这里的核心问题就是：印刷的图文区要沾油墨，空白区不要沾油墨，这要怎么实现呢？

▲ 左：荷叶上的水珠，Aathavan Jaffna/wikipedia

右：荷叶表面的微纳结构，Stratakis et al. (2009)

自然界里边很多奇特的现象给了我们很大的启发。荷叶出污泥而不染，水滴在上面可以自由滚落，也就是说水在上面是沾不住的，这是因为荷叶表面有一种微纳复合结构。

▲ 在同样的基材上构筑亲水表面（左）与疏水表面（右）

我们仔细研究这样的结构，就可以自由地控制液滴的运动。像左图的固体表面可以让水铺展开来，而右图的固体表面可以让水在上面不黏附，还能够弹跳起来。

就这样，我们在同一种材料的表面实现了有的区域黏附，有的区域不黏附。也就实现了印版上有的区域能沾油墨，有的不沾油墨，把图文区和空白区划分了出来。