人们正在探索3D打印技术更广泛的应用, 包括制造, 医疗设备, 时尚甚至食品. 但是, 3D打印最有效的形式之一却有一个很大的缺点: 它只能打印灰色或黑色的物体 . 现在, 研究人员对这种方法进行了调整, 使其能够打印出彩虹的所有颜色. 他们在ACS期刊Nano Letters上发表了他们的研究结果.
选择性激光烧结 (SLS) 打印机 使用 激光来加热粉末材料的特定区域 , 通常是 尼龙或聚酰胺, 这样粉末就会熔化或烧结形成固体. 然后, 打印机会 选择性地加入新的粉末材料层 , 直到获得所需的3D结构. 为了减少这一过程的能量需求, 研究人员在聚合物粉末中加入了一种叫做 光敏剂 的化合物. 这些材料, 如碳纳米管, 碳黑和石墨烯, 比聚合物吸收光线的强度要大得多, 并将热量传递给它们, 从而能够使用更便宜, 更低功率的激光器. 然而, 基于碳的光敏剂只能产生灰色或黑色的打印物体. Gerasimos Konstantatos, Romain Quidant和他们在光子科学研究所(IFCO)的同事想要找到一种能够通过 SLS方法 实现彩色打印的光敏剂.
研究人员设计了 黄金纳米棒 , 以便在近红外光谱中强烈吸收能量, 同时对可见光几乎是透明的. 他们给它们涂覆上二氧化硅, 然后用聚酰胺粉末将其混合在一起打印3d物体. 他们发现, 与工业标准炭黑相比, 金纳米棒在将光从激光转换为热能方面要好得多. 此外, 新的光敏剂可以产生更白的颜色, 当与染料混合时——可以产生颜色鲜艳的3-D物体. 重要的是, 这些材料对于大规模生产而言具有成本效益. 研究人员已经提交了几项与新技术相关的专利申请.