彩色印刷技術(shù)發(fā)展迅速,在不到40年的時間里,它就從使用墨帶的針式打印機(jī)發(fā)展成可以打印三維彩色物體的3D打印機(jī)。然而,這些打印機(jī)都需使用染料墨水或墨粉(CMYK或RGB顏色方案),染料或多或少會帶有一些毒性,另一方面,打印產(chǎn)生的廢粉如果處理不當(dāng)也容易造成環(huán)境污染。
來自俄羅斯ITMO大學(xué)的研究者提出了一種可作為印刷彩色圖像和存儲信息的光學(xué)納米結(jié)構(gòu)。該技術(shù)基于二氧化鈦膠體墨水噴涂出具有高折射率(在整個可見光范圍內(nèi),折射率為2±0.08)的單層膜,通過控制噴墨沉積制得不同厚度的薄膜,膜厚不同,光線的干涉程度不同,表現(xiàn)出來的顏色也不同,從而僅用一種墨水,就可以得到彩色圖案。(該研究結(jié)果刊登在ACS Nano雜志上)


【圖1】干涉噴墨打印的示意圖(膜厚不同,光線的干涉程度不同,人眼看到的顏色也不同)
在墨水的制備過程中形成的二氧化鈦納米粒子具有明顯的結(jié)晶晶格條紋結(jié)構(gòu),晶粒的平均尺寸約5nm。因為不使用染料,這種墨水對環(huán)境更友好,對生物也無毒性。

【圖2】在二氧化硅基底或PET基底上通過干涉噴墨打印制得的彩色圖案。
目前,該干涉噴墨打印技術(shù)能制備膜厚達(dá)50nm的精細(xì)納米結(jié)構(gòu),該技術(shù)被認(rèn)為是將來發(fā)展干涉彩色印刷方法的基礎(chǔ),并將廣泛用于實現(xiàn)光學(xué)納米物體。



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