火狐体育首页进入:【山东科协每日科普】在纳米级薄膜上飞秒激光完成全五颜六色无油墨打印

　　在天然界中，当光照射在细微处很多有序结构上，会发生折射、漫反射、衍射或干与等反响，由此发生的色彩被称作结构色，比方昆虫和鸟类呈现出的五颜六色翅膀。这一进程并未用到“颜料”。西湖大学的仇旻教授和团队成员从这个现象中取得创意，测验运用超快激光在资料外表制造微纳结构以发生结构色。

　　近来，世界期刊《天然·通讯》刊登了该团队的研究成果。研究人员将氮化钛和氮化铝钛这两种超硬陶瓷资料组成的复合薄膜作为特别“纸张”，在其外表运用超快激光进行微纳加工，完成“飞秒激光无墨彩印”，为激光无油墨五颜六色打印技能的产业化运用供给了新思路。

　　现在广泛运用的喷墨或激光五颜六色打印机需求很多运用墨水或碳粉，墨水中含有必定浓度的铅、镉、汞、多溴联苯等具有挥发性的有害物质，碳粉也会释放出可被人体吸收的微颗粒，对环境与人体构成损害。比较墨水颜料，结构色具有不褪色、高分辩、环保等长处。

　　在超快激光打印技能中，激光既是“笔”，也担任制造有特别结构的陶瓷资料。“比方各类传统的防伪码纸面，运用激光诱导纸面微观安排光栅可发生彩虹色，在防伪方面有必定的运用价值，但不能发生指定色彩的图画。”研究人员介绍，这类技能也被用于纪念币的打印，但存在打印色域较窄、只能在贵金属外表发生、制品简单褪色等状况。

　　此次技能打破的中心首要在于，团队创造晰一种新颖的“纸”——厚度不过约110纳米、仅为头发丝千分之一的复合陶瓷薄膜。这种“纸”分为3层：最底层是呈金属性的氮化钛，作为光的反射层，用于阻挠光线穿透并添加亮度；中间层是高损耗的氮化铝钛电介质，可调控对天然光的吸收；最顶层是氧化铝，当超快激光作用于氮化铝钛外表，会额定构成一层以氧化铝为主的通明薄膜，它和氮化铝钛一同，调控吸收到的天然光。

　　一起，该团队用激光在陶瓷薄膜上进行“雕琢”：将激光投在薄膜上后，经过操控入射激光的能量或扫描速度，便可一起改动氧化膜（氧化铝）和氮化铝钛膜的厚度；在厚度改动后，入射的天然光将经过3层膜结构之间的杂乱干与效应，构成特定的反色，五光十色的色彩就此成型。

　　研究人员运用多种技能手段，如能量色散X射线、X射线光电子能谱、X射线衍射、聚集离子束刻蚀，对激光上色的区域进行资料剖析，证明观察到的色彩确实来自激光诱导构成的氧化层。

　　现在，仇旻团队创造的“飞秒激光无墨彩印”技能，可一起完成高速度和高分辩的全五颜六色无油墨打印，可以呈现出挨近90%的RGB规范色彩体系，优于当时干流的激光上色技能。

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