■新闻缘起

　　随着喷墨打印机价格的降低和打印质量的不断提升，昂贵的耗材特别是墨水的消耗成为人们不得不面对的实际问题。日前，一项由吉林大学研究人员研发的“喷水无墨打印技术”（water-jetprinting），创新性地找到解题方法，不仅极大降低了打印成本，还实现了“绿色打印”。这无疑是对传统喷墨技术的挑战。

　　“瞧，这是一张空白的纸。”

　　“首先，我们在墨盒中注入水。”

　　“然后，用普通打印机进行打印。”

　　“瞧，打出了带颜色的字，神奇吧！”

　　听起来，这个喷水无墨打印有点像国外地下传送的密文，其实完全不一样。密写纸开始时不显示文字，遇到一种特殊药水后显现出文字，而且这种药水对环境有害。

　　相比之下喷水无墨打印对环保的好处就不言而喻了。对于喜欢阅读即时消息又爱环保的人群，这真是个福音。

　　那么，无水喷墨打印的奥秘在哪儿？玄机在打印纸？水？还是打印机？对此，吉林大学化学学院张晓安教授为网友答疑释惑。

　　普通A4纸？还是特制纸？

　　无色的水怎么会在纸上打出有色的字？普通的A4打印纸能否实现？

　　张晓安和科研团队的成员们想了很多法子，甚至去研究过市面上常见的毛笔练字帖。“这种练字帖的构造，是在炭黑色的基底上，加上两层厚厚的纸，干的时候纸会遮色，但是加了水之后，纸被印湿，变得透明了，就透出了基底的炭黑色，这是物理变化，字迹几分钟就会消失。”张晓安说，想让字迹在纸上留存，又要最大化地减少纸张厚度，就需要化学技术。于是，科研团队开始在纸上下起了功夫，要制出一种加入智能染料的特殊纸张。

　　这种特制纸，总共有4层，要经过4道工序完成，“先在滤纸的基底上铺一层起到隔绝空气作用的保护层，然后铺上智能染料，再铺一层保护层，最后烘干。”在科研团队中，负责特制纸张制作的吉大化学学院研究生席冠说，科研团队制作了工业化生产纸张的模型工厂，可以通过人工进行制作，每张纸出炉需要10分钟。

　　开始时，打印出来的字迹只能保存半个小时，后来，科研团队不断改进智能染料的工艺和配方，字迹的留存时间逐渐延长到如今的22小时。整个研发，历经了三年多时间。

　　自来水？还是蒸馏水？

　　“我们在溶液中不断筛选纸张，反复试验，终于发现了一种‘聪明的分子’。”张晓安解释，这个“聪明的分子”自带“开关”，有两种结构，一种有颜色，一种没有颜色，“只要它在水的环境中，就会打开开关，产生微环境，出现颜色，如果没有水，就没有了颜色。”

　　除了特质的纸张，对打印水有没有特殊的要求？

　　张晓安说，打印所需的水也有要求，需要蒸馏水，在市面上就可以买到。打印机的墨盒孔很小，如果水质很硬，会有杂质阻塞墨盒的孔隙，影响打印效果，最好用软水。

　　目前的成果仍然只是初步阶段。现在为止，只可以通过调配溶液来实现红、黄、蓝、紫4种颜色的单色打印，还不能实现全色打印，“不过，这将是我们的下一个目标，在字迹保留的时间方面，也正在改进延长。”张晓安说。

　　放在常温、干燥的室内，这些字迹可以保留22个小时。如果想尽快再使用这张纸，上面的字可以马上消失。

　　科研团队的博士盛兰将这张纸放在数显加热磁力搅拌器上，启动加热功能，字迹渐渐变淡，大约30秒，纸张重回空白，又能继续用它打印了。

　　喷水与喷墨打印机有啥不一样？

　　但是，什么情况下你只需要使用一个字迹保持短时间的打印品呢？

　　正如张晓安所说，我们可以展望用这种纸打印出每一天的报纸或杂志，第二天该纸又可以重复打印使用。对于那些喜欢阅读报纸但是又不想造成大量浪费的人群，这可能是一个非常好的解决方法。

　　根据张晓安统计的数字计算：2011年，我国全年的印刷纸消费量多达2760万吨；全球打印、复印耗纸量仍逐年增加，并且约40%经打印或复印的纸张在阅读一次后就被送往废纸篓。

　　如果我国能使用喷水打印和反复擦写纸来部分替代一次性阅读的打印品，每年至少可以节省2兆张的办公用纸，约880万吨，相当于少砍伐2.11亿棵直径23厘米、高15米的大树。

　　当然，有时你需要打印的东西不希望一天后消失，是不是还需一台传统的喷墨打印机呢？

　　幸运的是，喷水打印机是使用一个标准的打印机和墨盒（以水代墨）来实现的。独特的地方是纸张。这意味着如果你需要一个永久的打印品，你只需简单的更换打印机的墨盒，并使用普通的打印纸即可。

　　特制纸安全吗？

　　纸张中由化学成分构成的智能染料，是否会对人体有伤害？

　　张晓安表示，他们已经做了相应的研究，证明喷水无墨打印是安全的。“从智能染料本身来讲，我们进行了细胞实验和动物实验来测验毒性，结果显示是安全的。”另外，纸张的保护层，能防止变色染料与人直接接触，进一步增加了安全性，“与市面出售的打印染料的安全性是基本相同的，甚至更安全。”

　　“这种纸张，虽然在普通纸张成本的基础上增加了5%的成本，但是，喷墨打印50张，大约需要7元钱，用无水喷墨技术打印，只花8分钱，因为我们只需要花8分钱去买一张纸，就可以一直使用50次，甚至更多。”张晓安说，这种“水代墨”打印成本约为同量喷墨打印的1%，省钱又环保。

　　另外，因为精密度的要求，现在喷水无墨打印最小能打出5号字体。“我们为了能打出更精细的字，不断调整配方，使水不会横向扩散，而是纵向透入。但是，有时候打印出来的字还是不够清晰。”张晓安说。

　　对于“水代墨”在网上搜索的火爆程度，张晓安到现在还不敢相信。他说道：“我希望不光是得到大家的关注，而是能让喷水无墨技术尽快走出实验室，造福人类。”

　　说到未来的应用领域，张晓安教授说：“根据遇水变色的原理，我们可以应用到很多领域，像湿度检测等。下一步将在极端潮湿或干燥的地区继续研究。”