Литография: истоки и современность (стр. 2 из 3)

Литография была изобретена Алоисом Сенефелдером в Богемии в 1796 году. В начальной стадии для литографии использовался гладкий известняк (отсюда и название "литография" - "lithos- древнее греческое слово, означающее “камень”). После того, как изображение, выполненное красками на масляной основе, было помещено на поверхности, ее обрабатывали кислотой; позже применялся гуммиарабик, растворяющийся в воде. Он покрывал только не масляную поверхность.

Сенефелдер экспериментировал в начале 1800-ых гг. с многокрасочной литографией; в своей книге 1819 года он предсказал, что процесс будет, в конечном итоге, усовершенствован и использован для воспроизведения картин. Печатание разноцветной продукции было введено путем использования нового процесса, известного как хромолитография, открытого Годефроем Энглменом (Франция) в 1837 году. Отдельный камень использовался для каждого цвета, и печать проходила отдельно для каждого камня. Главная часть проблемы состояла в том, что изображение следовало постоянно выравнивать. Этот метод подходил для создания изображений, состоящих из больших областей многоцветной безрастровой печати, и лидировал в изготовлении афиш того времени.

Литографский камень или пластина закрепляются в литографском станке. Исходное изображение смывается. Взамен валиком наносится на увлажненный камень печатная краска на основе олифы, пристающая лишь к непротравленным частям камня, в точности соответствующим рисунку. Бумага посредством литографского станка плотно прижимается к покрытому краской литографскому камню или пластине (прокатывается или «протаскивается»; во втором случае, исторически — первом, изображение перетискивается с камня на бумагу, благодаря заданному давлению, оказываемому на печатную плоскость т. н. ребером через скользящие под ним папки). Таким образом, на оттиске рисунок получается покрытым краской, а фон остается белым.

Различные техники подготовки изображения и печати

Для цветной литографии подготавливаются отдельные камни или пластины для основных цветов и черного цвета, и печать производится на один лист последовательно. Есть и другие способы создания изображения, которые можно комбинировать между собой. Как правило, художник выполняет только рисунок, а обработку камней и процесс печати осуществляет мастер. Иногда сам художник выполняет всю цепочку производства литографии — от шлифования камня смесью песка и воды до конечного этапа печати. В таком случае сама техника и полученный оттиск получают название «авторская литография», или «автолитография». Литография имеет очень много разновидностей, например, литохромия, литогравюра. Но теперь все литографические техники чаще всего имеют общее название — «литография». Сегодня, спустя двести лет, мало что изменилось в технике литографии. Разве что камень практически повсеместно заменили алюминиевыми и стальными пластинами — по той причине, что природные камни очень тяжелы.

Произведение искусства, выполненное техникой плоской печати

Литография обладает большой свободой в передаче фактуры и в других средствах художественной выразительности, причем каждый оттиск является оригиналом и имеет самостоятельную художественную ценность. Авторская тиражная графика выполняется всегда ограниченным тиражом, о чем свидетельствует нумерация каждого оттиска тиража, обязательная для оригинальных литографий. Каждый лист литографии является подлинным авторским произведением, о чем свидетельствует обязательная подпись автора.

Еще один раздел нанотехнологий, который нужно упомянуть – это нанолитография. Он изучает воздействие на поверхность образца. Cуществует 4 вида нанолитографии, из них основные:

-Электрическая; -Силовая; - Силовая прерыв контакт.

Рассмотрим первый вид – сканирующая туннельная микроскопия (СТМ), который может быть либо контактным (непосредственное воздействие), либо токовым, основная идея которого заключается в воздействии импульсом, из-за которого материал может испарятся. Можно производить модификацию поверхности, перенос материала зонда на образец и наоборот. Следующим видом является атомно-силовая микроскопия (АСМ). Существует наногравировка - статическое воздействие и наночеканка - когда кантилевер колеблется. Кантилевер – это устройство для сканирования АСМ. Он выглядит, как прямоугольная балка с торчащим острым выступом на нижней грани. Разность потенциалов между слоями инициирует поверхность. Кроме того существует конфокальная объемная литография. в фокусе луча лазера происходит изменение структуры сплошной среды Еще стоит упомянуть, что помимо способов литографии, связанных с микроскопами, существуют способы, не связанные с ними: методы ионнолучевой обработки - травление, напыление, электронная литография.

Сканер СЗМ Solver P47

Нанолитография методом анодного оксидирования (НАО) применяется к многослойным структурам. К кантилеверу и одному из слоев прикладывается определенная разность потенциалов, которая инициирует химическую реакцию.. Примером НАО явлется нанолитография слоя титана на подложке из оксида кремния. В атмосферных условиях титан естественным образом окисляется, образуя сверхтонкий слой TiO2. На поверхности кантилевера и слоя оскида титана образуется слой абсорбированной воды. При приближении зонда образуется водяной мостик под действием капиллярных сил. При приложении соответствующей разности потенциалов в воде инициируется электрохимическая реакция. Окисел образовывается на поверхности титана под зондом.

Существует два способа проведения нанолитографии – векторный и растровый. Векторный – более быстрый способ, но он не позволяет изменять силу воздействия. Растровый же – более медленный, но можно варьировать силу воздействия. На рисунке представлен сканер, который может осуществлять нанолитографические операции. Процесс считывания занимает значительное время при хорошем качестве сканирования. Процесс рисования изображения на поверхности является преимуществом данного сканера. При выполнении процесса записи головка быстро приходит в негодное состояние.

Рассмотрим примеры образцов до и после проведения электрической литографии

Теперь рассмотрим проведение силовой литографии. Силовая литография основана на непосредственном механическом воздействии остроконечного зонда на поверхность подложки . При этом давление кончика зонда на поверхность достаточно велико, чтобы вызвать пластическую деформацию (модификацию ) поверхности подложки. Управляемо и дозированно осуществленная модификация поверхности, выполненная в соответствии с заданным рисунком, применяется в наноэлектронике, нанотехнологии, материаловедении и пр. С ее помощью можно формировать электронные элементы с активными областями нанометровых размеров, осуществлять сверхплотную запись информации, исследовать механические свойства материалов. Силовая литография может также проходить двумя способами: векторным и растровым. Посмотрим результаты силовой литографии, проведенным векторным способом

Как видно два этих способа имеют кардинальные отличия в методах обработки. Последний вид литографии, который я хотел бы рассмотреть в данной статье – это силовая контактно-прерывистая литография. Этот вид литографии как бы объединяет в себе два предыдущих вида. Этот способ также называют наночеканкой. Для ее проведения необходимо, чтобы образец был мягче рабочей поверхности зонда. Наночеканкой чаще пользуются, чем наногравировкой, из-за меньшего числа искажений, но она не всегда применима из-за особенностей некоторых материалов, которые могут быть,к примеру, слишком вязкими. С другой стороны, вязкость на его поверхности должна быть такой, чтобы избежать «увязания » острия зонда кантилевера и налипание частиц материала на его рабочую поверхность. Шероховатость образца должна быть небольшой (на уровне 1-5 нм ). Далее выполняем вышеописанные шаги. Векторный способ Растровый способ

Все виды имеют специфичные свойства. Конкретный вид литографии надо выбирать, анализируя следующие аспекты: вид образца, желаемое выходное изображение. Попробовав все три способа, можно выбрать наилучший, подходящий для конкретного случая.

Современный процесс

Современная литография в больших объемах используется для производства афиш, карт, книг, газет и упаковок - примером может служить любой гладкий, серийно выпускаемый продукт с печатью на нем.

В данной форме литографии, которая зависит от фотографических процессов, гибкие алюминиевые или пластмассовые печатные формы используются вместо каменных плит. Современные печатные формы имеют чистящуюся или шероховатую структуру и покрыты фотографической эмульсией. Негатив желаемого изображения входит в контакт с эмульсией и пластина выставляется на свет. После этого эмульсия меняет негатив на копию оригинального изображения (позитив). Изображение на покрытой эмульсией пластине можно также создавать путем прямого лазерного формирования изображения. Позитив - эмульсия, которая остается после создания изображения. Много лет для удаления эмульсии использовались химикаты, но теперь существуют пластины, которые не требуют химической обработки.

Пластину прикрепляют к барабану на печатном станке. С помощью роликов наносят воду, которая покрывает чистые участки пластины, но отталкивается покрытыми эмульсией участками изображения. Чернила, наносимые с помощью других роликов, отталкиваются водой и размещаются только на покрытой эмульсией площади изображения – например, изображения и фотографии на газетной странице.

Если это изображение непосредственно передать на бумагу, то будет получен позитив, но бумага станет слишком влажной. Вместо этого формовочные цилиндры напротив барабана покрывают резиновым ковриком, который сжимает воду и собирает чернила. Бумажные рулоны располагаются поперек офсетного цилиндра, и изображение передается на бумагу. Поскольку изображение сначала переносится или печатается офсетным способом на резиновом барабане, этот метод воспроизведения известен как офсет или офсетная печать.