芬蘭的一個科學家小組發現了一種新方法用于研究古代的繪畫藝術品，即通過前所未有的3D技術來呈現紙上水墨的微觀形貌。這項技術有利于科學家們了解油墨是如何粘在紙上的，并最終研發出更高的質量、更便宜、更環保的印刷產品。
使用現代的x光和激光技術,研究人員創造了一種納米級的圖像，有不同厚度的碳粉層在紙上。他們發現，木材纖維的紙得到相對薄的墨水涂層？傊，他們還發現，墨水厚度主要由局部粗糙度的變化決定,而不是由紙的不均勻拋光處理引起的化學變化決定。
“我們相信, , 這一發現尤其是對紙的形貌如何影響油墨的固著這個問題給出了新見解。”芬蘭于韋斯屈萊大學的應用物理學家Markko Myllys說, “這反過來幫助我們了解如何制成光潔和不光潔的印刷表面。”
墨水和紙復雜的微觀結構研究人員首先用X射線顯微層析檢測低層紙以獲得油墨厚度的詳細圖片，它也是CT掃描技術的小表弟。為了分析藍綠色的墨水層，研究人員經常使用另外兩種技術：光學輪廓測量，反彈一個光束到墨水表面來獲得一個表面輪廓；激光燒蝕，用激光擊潰控制的墨水量來決定墨水厚度。
本系列動畫圖片顯示了一個印刷的紙作為激光逐步移除黑色墨水層。紙張粗糙度的變化導致一些區域比其他區域變量的更早
盡管這三種成像技術都不是新的，研究人員是第一次將這三種技術組合到一起來獲得一個完整的，高分辨率的3D圖像，這顯示出了墨水和紙的復雜的微觀結構。
最終的圖像像崎嶇的山地景觀，較高的山峰一般顯示薄的墨水涂層,山谷則顯示出較厚涂層。
研究人員發現典型的墨水層厚度大約是2.5微米，大約是紙張平均厚度的1/40，但是在最薄的和最后的區域之間有相對較大的空間差異。
了解形貌變化是如何影響墨水層厚度將有助于印刷工業創造更多環境友好和更少能源需求的石墨，優化油墨粒子的尺寸分布，Myllys說。它也可以幫助造紙工業設計更加可持續的紙張和包裝，例如廢紙回收，并仍然保持制備墨所需的質量。此外，造紙工業使用這些發現可以幫助將更好的、新穎的功能結合到紙上。
研究小組相信他們使用的成像技術也可以有效的分析其他類型薄膜的厚度變化，包括那些在微電子、耐磨涂料和太陽能電池板上的薄膜。
“這個結果肯定可以通用，這使得它相當有趣，”Myllys說！氨∧さ暮穸茸兓谠S多應用中都是至關重要的，但是3D分析直到現在還是非常困難或者不可能實現的！
