Generaal

Hierdie laserdrukker kan lewendige kleure sonder ink produseer


Eksotiese en lewendige kleure kom natuurlik in die natuur voor as gevolg van pigmentasies. Maar die natuur kan ook 'n hele spektrum van opvallende kleure vertoon deur die bou van oppervlakstrukture op nano-skaal. Wesens met ingewikkelde fisiese estetika, soos 'n pou se vere of die ryk patrone op 'n vlinder se vlerke, behaal hierdie soort hoë kleurresolusie as gevolg van die kleiner skaal van voorwerpe wat duidelik gevorm is op hul oppervlaktes. Hierdie natuurlik voorkomende kleurstruktuur is benut deur 'n span navorsers van die Tegniese Universiteit van Denemarke (DTU). Hulle het 'n laserdruktegniek ontwikkel wat geen ink benodig nie.

Laserdruk sonder ink

'N Laserdruktegniek wat deur Anders Kristensen en sy DTU-span ontwikkel is, is in staat om hoë resolusie-beelde te produseer sonder om te verdwyn en sonder ink te gebruik. Die span het 'n materiaal met die naam metasurface opgestel, wat bestaan ​​uit 60 nanometer hoë kolomme plastiek. Die oppervlak van die materiaal is slegs met 'n laag germanium geverf 35 nanometer in dikte, dan word halfgeleiers bo-op die pilare of kolomme geplaas.

[Beeldbron: Tegniese Universiteit van Denemarke]

Die span van Kristensen het die oppervlak met 'n kragtige laser geblaas wat elke pilaar tot meer as verhit 1000 ° C vir slegs 'n paar nanosekondes. Die germanium-laag op die punt van die pilare skuif in vorm wanneer dit verhit word en verander dus die kleur van weerkaatsde lig en sodoende word 'n vertoning van kleure geopenbaar. Verskeie laserintensiteite produseer verskillende golflengtes van kleure. Byvoorbeeld, lae-intensiteit laserontploffings sal blou lig weerkaats en hoër-intensiteit ontploffings sal rooi en geel gee. Deur die oppervlak van die materiaal te kalibreer, kan elke pilaar 'n ander kleur weerspieël en verskillende prentjies laat druk.

[Beeldbron: Tegniese Universiteit van Denemarke]

Die kolomme met die oppervlak het net 'n paar tientalle nanometers, wat die span tienduisende kleure in elke sentimeter op die oppervlak kan kompakteer. Op afdeling C van die bostaande foto is die getoonde gedrukte beelde rondom 50 nanometer in breedte en het 'n resolusie van 127 000 DPI (kolletjies per duim). Om 'n waardering vir hierdie DPI-vlak te kry, vertoon 'n iPhone 7-skerm slegs 326 DPI. Een van die grootste voordele van hierdie laserdruktegniek is dat die geproduseerde beeld nooit sal verdwyn nie, aangesien die kleure nie met behulp van pigmente geskep word nie. Een voorgestelde toepassing van hierdie tegniek is om sekuriteitspatrone of watermerke af te druk wat onmoontlik ontslae sal raak.

Onvolledige kleurspektrum

Een terugslag van hierdie laserdruktegnologie is dat dit nie die kleur groen kan produseer nie. In die reënboogspektrum sit groen in die middel en benodig die laser om 'n oppervlakstruktuur te ontplof en rooi en blou lig te absorbeer. Die spanleier, Kristensen, dink aan die vervanging van die germanium-laag met silikon, aangesien die materiaal 'n effens ander kleurskema sal weerspieël wanneer die pilare vervorm. Die blou en rooi kleure wat met die huidige tegniek vervaardig word, is boonop dof en het nie skerpte nie.

[Beeldbron: Tegniese Universiteit van Denemarke]

Nadat hy die kleur groen kon behaal, hoop Kristensen om die volkleurspektrum te produseer. Die span wil ook die meta-oppervlak materiaal omskep in 'n skerm wat dinamiese beelde sal vertoon. Maar van nou af is daar geen manier om bewegende beelde met 'n baie hoë resolusie in die meta-oppervlak te stoor nie. Dus fokus die span daarop om hul laser-druktegniek in ander toepassings te gebruik, soos om motorbinne aan te pas en plastiese herwinning makliker te maak.

Bron: Wetenskaplike vooruitgang, DTU Nanotech

SIEN OOK: Hierdie vinnige 3D-druktegnologie skep meubels in 'n tenk vol gel


Kyk die video: Paradise or Oblivion (Julie 2021).