
“你是我的眼,帶我領略四季的變換;你是我的眼,帶我穿越擁擠的人潮;你是我的眼,帶我閱讀浩瀚的書海。因為你是我的眼,讓我看見這世界…”十多年前的一天,宋延林走在街頭,聽到從路邊小店傳來的歌聲,這段歌詞深深觸動了他。
那天晚上,宋延林輾轉難眠。他閉上雙眼,將自己想象成盲人,置身于一片黑暗之中,仿佛與整個世界切斷了聯系。
做點什么能幫到盲人呢?這個問題一直縈繞在宋延林的腦海,也促使他在自己擅長的印刷研究領域尋求突破。
發現盲文書的“痛點
在近期播出的紀錄片《但是還有書籍》第三季中,一名12歲時突然失明的女孩,在盲文版《鋼鐵是怎樣煉成的》里讀到了“人最寶貴的是生命,生命屬于人只有一次”,保爾·柯察金的這句話成為支撐她走出黑暗的精神支柱。
盲文書是盲人(尤其是盲童)了解世界的特殊“通道”。宋延林到北京市盲人學校調研時發現,傳統盲文書使用起來并不那么便捷。
與普通圖書不同,盲文書上的字并非用墨水印制,而是通過金屬板沖壓,如同針刺一般,形成一個個小凸起。這些小凸起按照一定規則組合,便構成了一個個盲文。這就決定了盲文書只能使用一種高強度纖維紙,這種紙不僅價格昂貴,而且沖壓出的小凸起遇水后容易被抹平。帶盲童讀書的老師常常叮囑:“輕點兒,輕點兒,別把字給壓平了。”
在現實生活中,除了文字,圖形、圖片也能提供一定信息,但這些素材盲人都無法有效利用。了解到這些之后,宋延林帶領團隊踏上了新型盲文書印刷的研究之路。
:讓印刷盲文書成為可能
若想借助普通紙張批量印制盲文書,首先需要對墨點進行控制。
為什么控制墨點這么重要?宋延林解釋說:“在印刷盲文時,我們期望每一個墨點大小相同,每個點都呈現出中間厚、邊緣薄的球冠形小鼓包。但實際上,墨水接觸到固體表面后,會向外擴散,形成邊緣厚、中間薄的斑點,這便是科學領域的難題一一咖啡環效應。而且,墨水在碰到物體的瞬間,有時會牢牢黏附,有時卻會濺開,大小極為不均。”
為解決這一問題,宋延林帶領幾位博士生專注于研究液滴的干燥過程。
墨滴落到固體表面,為什么會形成凹坑? 原因是墨滴一邊干燥一邊向外擴散,在這個過程中,邊緣越來越厚、中間越來越薄。這是很正常的自然現象。
要想讓墨滴形成球冠形的小鼓包,就得反著來,也就是采用逆向思維,讓墨滴一邊干燥一邊往中間收縮。
但怎樣才能實現呢?宋延林和團隊從荷葉上的水珠獲得靈感:清晨或雨后,荷葉的表面有一些水珠,這些水珠為什么不會掉落下去,而是在荷葉上滾來滾去地打轉?這是因為水珠受到了荷葉的表面能控制。

那么,如果用表面能來控制墨滴,是不是就可以讓它“收縮”起來,形成小鼓包呢?順著這個思路,宋延林帶著科研團隊應用化學和材料科學等技術,不僅實現了對墨點形狀、大小的精準控制,而且讓墨點從微米尺度降低到了納米尺度,做出納米級“世界上最小的點”。

在盲校,數理化課程基本不設,原因在于課程里的圖形、圖案難以用語言精準描述,且傳統盲文印刷技術無法印制這些圖形、圖案。宋延林運用精準墨滴控制技術,輕松實現了此項功能。該技術不僅能夠印刷數學幾何圖形與公式、物理化學的實驗裝置,還能完美呈現立體地形圖,讓盲童能用手學習各學科知識,觸摸家鄉的輪廓。
指尖也能感受彩虹的絢爛
樂的盲童能夠學到專業的音樂知識。
宋延林還期望將這項印刷新技術應用于不干膠、不銹鋼表面、亞克力板、陶瓷等材料。為此,他帶領團隊研制出適合不同材料的墨水,使得墨滴牢固附著,且光滑成型不傷手。如今,在地鐵、機場、酒店等場所,都有這項技術的實際應用。
為了讓盲童在游戲中鍛煉思維,宋延林還設計制作了可觸摸的撲克牌、魔方等。有的盲童參加魔方比賽,速度甚至比明眼孩子還要快。
此后,宋延林和團隊乘勝追擊,做出了“世界上最細的線”“世界上最薄的面”和“世界上最高精度的體”,確保每一個墨滴在干燥過程中大小、尺寸、形貌甚至取向都能精確一致;跨界開展打印機的軟硬件開發,將盲文系統轉化為打印機能夠理解并執行的指令“我們采用這些新技術印制的第一批盲文書是《沒頭腦和不高興》,我期待更多的盲童能從中收獲快樂。”回憶起將這批新書交到盲童手中的那一刻,宋延林很有成就感。
盲校的許多學生在就業時會選擇成為按摩師或調音師,然而他們學習按摩時全憑老師手把手教學,學習音樂時也無法查看五線譜。于是,宋延林采用新型盲文印刷技術制作出人體掛圖,助力盲童精準認識人體骨骼、穴位等;還制作出可通過觸摸學習的五線譜,讓愛好音
視覺的缺失,能否用其他感官來彌補呢?宋延林研制出40多種帶有不同香味的墨水,并應用于相應的圖案圖形上。當盲童用手輕輕按下書上的某個圖形后,若聞到蘋果的香味,就知道自己摸到的圖案是蘋果。“我們把帶香味的墨水放在微膠囊中,受到壓力它會散發香味,壓力越大味道越濃。”宋延林說道,“已有研究發現,香味對人的情緒會產生積極影響,這樣設計一舉兩得。”
Z2月日至19日舉辦奧 關心關愛他人,做有溫度、有希望月5日至13日舉辦冬列 的科研,讓世界更美好!未來我希望行月5日 3月5日至:11 應用更新的印刷技術,讓盲人真正可應用新技術印刷的明盲對照奧運手冊 以“看得見”。宋延林中國科學院化學研究所研究員、博導,中國科學院綠色印刷實驗室主任。
宋延林還開創性地設計了明盲對照書,如此一來,盲童家庭開展親子閱讀、盲童插班進入普通學校學習等,都不再是難題。2022年北京冬季殘奧會首次印刷了明盲對照的各種手冊,讓視障運動員、觀眾感受到被關愛的溫暖。