3D打印又传“好消息”?打造光子晶体让世界“绚烂”

苹果的神秘科技力量 2023-09-21 21:49:05

3D打印技术是什么 详解3D打印的原理和应用?由中国汽车工程学会与3D科学谷编著的 《3D打印与汽车行业技术发展报告》 ,以大量文献资料和丰富的案例较全面介绍3D打印技术在全球汽车及相关行业的产品设计和制造领域中应用的现状和未来发展趋势。同时据外媒报道,目前有研究小组找到了一种连续数字光处理的3d打印技术,通过紫外线光束于感光树脂溶液中进行刻蚀获得3d结构。这种方式除了在打印方式上的革新外,研究团队还对其使用的油墨开启了了大胆改革。研究结果表明,连续的数字光处理3d打印技术于个性化首饰装饰、艺术创作这些方面有着更为广阔的应用前景。

光子晶体打造的奇幻世界

烟花,是一种美妙的东西,很多人都喜欢,但是因烟花有起火危险,许多关于如何看待放烟花带来的安全隐患的文章也层出不穷。事实上,想看到不一样的色素,也并非只能通过看烟花,还可以通过光子晶体。五彩冰封的蝴蝶翅膀,如何看待放烟花带来的安全隐患鲜艳的孔雀羽毛,金属样的虫甲壳……点缀着大自然的奇妙而并不是普通的色素,是由光和光子晶体产生散射、干涉、衍射等作用之后出现的一种结构色。光子晶体乃一种具有各种不同折射率的介质周期进行排列之后组成的的光学超材料,也被誉为为光学半导体。通过设计和制造光子晶体材料和相应的器件对光子的运动进行调控,并在此基础上进一步实现光子晶体材料的各种应用,这是每个人都渴望得到的东西。

3D打印技术为光子产业发展保驾护航

近日,副研究员吴磊等研究人员组成的研究团队利用连续数字光处理3d打印技术,提供了具备明亮结构色的光子晶体三维结构制造,本项目将为3D打印技术的进展开辟一条新的路线,光子晶体是未来光子产业进步的一种基础性高端材料,由于其特有的光学调节特性使得它在集成光学器件、光子晶体光纤以及高密度光学信息存储等领域拥有广泛的应用前景。3d打印技术在最近几年前所未有的变化,也使它成为制作光子晶体的更佳的方法之一。

要实现高精度、高保真的3d打印,就必须开发出一种全新的方法和方案。此次研究中,研究团队使用了连续数字光处理3d打印技术。与一般的3D打印技术不同,是将原材料层层挤压、堆叠在一起,以光敏树脂材料在紫外光照射下会迅速固化为基础的,利用紫外线照射在光敏树脂中腐蚀得到3D结构。

连续数字光处理3D打印的具体步骤

这次研究团队采用的连续数字光处理3d打印方案的具体打印步骤如下:第一步,在一张透明的底片上滴上墨水,将墨水上头已经成型的平面缓缓下滑,与墨水进行接触;接下来,使用底片下面的光束将待打印的图形投射到油墨上;之后,这种墨水在紫外线照射下就会凝固形成预定的形状。一滴一滴的小墨水被“雕刻”成了一个三维的框架,它的制作过程就好像是从基板上“生长”而来。

连续数字光处理3D打印的未来应用领域

在此次分析中,分析团队发现,胶体颗粒粒径以及打印速度等因素都会影响3d结构色的展现。在胶体粒子尺寸和印刷速率不变的情况下,随着视角增加,结构色蓝移,颜色由橘黄色变为黄绿色,最终变成了蓝紫色。这个对于艺术创作等领域有着比较广阔的应用前景。

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