芬兰的一个科学家小组发现了一种新方法用于研究古代的绘画艺术品，即通过前所未有的3D技术来呈现纸上水墨的微观形貌。这项技术有利于科学家们了解油墨是如何粘在纸上的，并最终研发出更高的质量、更便宜、更环保的印刷产品。

　　使用现代的x光和激光技术,研究人员创造了一种纳米级的图像，有不同厚度的碳粉层在纸上。他们发现，木材纤维的纸得到相对薄的墨水涂层。总之，他们还发现，墨水厚度主要由局部粗糙度的变化决定,而不是由纸的不均匀抛光处理引起的化学变化决定。

　　“我们相信, , 这一发现尤其是对纸的形貌如何影响油墨的固着这个问题给出了新见解。”芬兰于韦斯屈莱大学的应用物理学家Markko Myllys说, “这反过来帮助我们了解如何制成光洁和不光洁的印刷表面。”

　　墨水和纸复杂的微观结构研究人员首先用X射线显微层析检测低层纸以获得油墨厚度的详细图片，它也是CT扫描技术的小表弟。为了分析蓝绿色的墨水层，研究人员经常使用另外两种技术：光学轮廓测量，反弹一个光束到墨水表面来获得一个表面轮廓；激光烧蚀，用激光击溃控制的墨水量来决定墨水厚度。

本系列动画图片显示了一个印刷的纸作为激光逐步移除黑色墨水层。纸张粗糙度的变化导致一些区域比其他区域变量的更早

　　尽管这三种成像技术都不是新的，研究人员是第一次将这三种技术组合到一起来获得一个完整的，高分辨率的3D图像，这显示出了墨水和纸的复杂的微观结构。

　　最终的图像像崎岖的山地景观，较高的山峰一般显示薄的墨水涂层,山谷则显示出较厚涂层。

　　研究人员发现典型的墨水层厚度大约是2.5微米，大约是纸张平均厚度的1/40，但是在最薄的和最后的区域之间有相对较大的空间差异。

　　了解形貌变化是如何影响墨水层厚度将有助于印刷工业创造更多环境友好和更少能源需求的石墨，优化油墨粒子的尺寸分布，Myllys说。它也可以帮助造纸工业设计更加可持续的纸张和包装，例如废纸回收，并仍然保持制备墨所需的质量。此外，造纸工业使用这些发现可以帮助将更好的、新颖的功能结合到纸上。

　　研究小组相信他们使用的成像技术也可以有效的分析其他类型薄膜的厚度变化，包括那些在微电子、耐磨涂料和太阳能电池板上的薄膜。

　　“这个结果肯定可以通用，这使得它相当有趣，”Myllys说。“薄膜的厚度变化在许多应用中都是至关重要的，但是3D分析直到现在还是非常困难或者不可能实现的。”