人們正在探索3D列印技術更廣泛的應用, 包括製造, 醫療設備, 時尚甚至食品. 但是, 3D列印最有效的形式之一卻有一個很大的缺點: 它只能列印灰色或黑色的物體 . 現在, 研究人員對這種方法進行了調整, 使其能夠列印出彩虹的所有顏色. 他們在ACS期刊Nano Letters上發表了他們的研究結果.
選擇性雷射燒結 (SLS) 印表機 使用 雷射來加熱粉末材料的特定區域 , 通常是 尼龍或聚醯胺, 這樣粉末就會熔化或燒結形成固體. 然後, 印表機會 選擇性地加入新的粉末材料層 , 直到獲得所需的3D結構. 為了減少這一過程的能量需求, 研究人員在聚合物粉末中加入了一種叫做 光敏劑 的化合物. 這些材料, 如碳納米管, 碳黑和石墨烯, 比聚合物吸收光線的強度要大得多, 並將熱量傳遞給它們, 從而能夠使用更便宜, 更低功率的雷射器. 然而, 基於碳的光敏劑只能產生灰色或黑色的列印物體. Gerasimos Konstantatos, Romain Quidant和他們在光子科學研究所(IFCO)的同事想要找到一種能夠通過 SLS方法 實現彩色列印的光敏劑.
研究人員設計了 黃金納米棒 , 以便在近紅外光譜中強烈吸收能量, 同時對可見光幾乎是透明的. 他們給它們塗覆上二氧化矽, 然後用聚醯胺粉末將其混合在一起列印3d物體. 他們發現, 與工業標準炭黑相比, 金納米棒在將光從雷射轉換為熱能方面要好得多. 此外, 新的光敏劑可以產生更白的顏色, 當與染料混合時——可以產生顏色鮮豔的3-D物體. 重要的是, 這些材料對於大規模生產而言具有成本效益. 研究人員已經提交了幾項與新技術相關的專利申請.