光打印金屬納米結(jié)構(gòu)新法面世，比傳統(tǒng)方法快480倍，成本僅為原方法的1/35

系統(tǒng)上的亮度級別。圖片來源：佐治亞理工學(xué)院

科技日報(bào)記者 張佳欣

據(jù)《先進(jìn)材料》雜志報(bào)道，美國佐治亞理工學(xué)院研究人員開發(fā)出一種基于光的打印金屬納米結(jié)構(gòu)的方法。這種方法比目前任何可用技術(shù)都更快、更便宜。具體而言，它比目前的傳統(tǒng)方法快480倍，成本僅為原方法的1/35。

在納米尺度上打印金屬可創(chuàng)建具有有趣功能的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，對包括電子設(shè)備、太陽能轉(zhuǎn)換、傳感器和其他系統(tǒng)的發(fā)展至關(guān)重要。人們普遍認(rèn)為，納米級打印需要高強(qiáng)度的光源。但是，飛秒激光工具價(jià)格高達(dá)50萬美元，這對大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室和小型企業(yè)來說過于昂貴。

研究人員致力于尋找一種低成本、低強(qiáng)度的光，可以類似飛秒激光器的方式聚焦。他們選擇了超輻射發(fā)光二極管（SLED），它發(fā)出的光強(qiáng)度是飛秒激光器的十億分之一。

研究人員設(shè)計(jì)了一種將數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換為光學(xué)圖像，并在玻璃表面顯示的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的操作方式類似于數(shù)字投影儀。其利用超輻射光線的獨(dú)特性質(zhì)，以最小的缺陷產(chǎn)生出聚焦清晰的圖像。

隨后，研究人員開發(fā)了一種由金屬鹽組成的透明墨水溶液，并添加了其他化學(xué)物質(zhì)，以確保液體能夠吸收光線。當(dāng)投影系統(tǒng)發(fā)出的光線照射到溶液中時(shí)，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并將鹽溶液轉(zhuǎn)化為金屬。金屬納米顆粒附著在玻璃表面，顆粒的團(tuán)聚形成了納米結(jié)構(gòu)。由于這是一種投影式打印，可一次打印整個(gè)結(jié)構(gòu)，而不是逐點(diǎn)打印，因此速度更快。

在測試了這項(xiàng)技術(shù)后，研究人員發(fā)現(xiàn)，即使在低強(qiáng)度的光線下也可進(jìn)行投影式納米級打印，但前提是圖像必須清晰聚焦。與昂貴的飛秒激光器不同，研究人員在打印中使用的SLED的價(jià)格便宜很多。

（來源：科技日報(bào)）

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