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yb体育APP下载—受蝴蝶启发,研究人员3D打印彩色纳米结构,持续时间更长且不会褪色
 时间 : 2022-07-31  

苏黎世联邦理工学院的研究人员经由过程 3D 打印某些受胡蝶开导的纳米布局缔造了人工色素。这个道理今后可以用来建造彩屏。

对他们的新手艺,生物化学工程传授 Andrew deMello 小组的科学家从胡蝶中罗致了灵感。原产在热yb体育app下载带非洲的 Cynandra opis 物种的同党饰有灿艳的色采。这些是由可见光波长规模内极为复杂的法则概况布局发生的。经由过程偏转光线,这些布局可以放年夜或抵消光的各个色彩份量。在 deMello 的率领下,研究人员利用纳米 3D 打印手艺成功复制了 Cynandra opis 的概况布局和其他改性布局。经由过程这类体例,他们缔造了一种易在利用的道理,用在出产发生布局色彩的布局。

天然界中有很多这类布局着色的例子,包罗不法则的概况布局——例如,在其他胡蝶物种中发现的。“但是,Cynandra opis 同党上的法则纳米布局特殊合适利用 3D 打印进行重建,”deMello 小组的前博士生、本研究的首要作者曹晓宝注释说。Cynandra opis 布局由两个彼此垂直堆叠的网格层构成,晶格间距约为 1/2 至 1 微米。

全部调色板

经由过程在 250 纳米到 1.2 微米的规模内改变这类晶格间距和晶格棒的高度,ETH 研究人员可以或许出产出可以或许生成可见光谱所有色彩的 3D 打印布局。很多这些色彩不会呈现在它们的布局所基在的天然模子(胡蝶)中。

研究人员成功地利用分歧的材料(包罗透明聚合物)出产了这类概况。“这使得从后面照亮布局以带出色彩成为可能,”deMello 小组的高级科学家、该研究的合著者 Stavros Stavrakis 注释说。“这是我们第一次想法在半透明材猜中发生可见光谱的所有色彩作为布局色彩。”

平安功能

作为研究的一部门,科学家们建造了一张尺寸为 2 x 2 微米的多色调布局色像素的微型图象。这些细小的图象有朝一日可以用作钞票和其他文件的平安特点。由于可以用透明材料发生色彩,所以也能够制造用在光学手艺的滤色器。这与 ETH 传授 deMello 小组的首要研究勾当很是吻合,该小组开辟了微流系统统——用在化学和生物尝试的小型化系统。

研究人员说,年夜范围出产纳米布局也是可以想象的。可以 3D 打印负布局作为模板,从而可以出产年夜量复成品。这意味着该道理可能合用在制造高分辩率彩色显示器,例如薄的可曲折屏幕。最后,科学家们指出,布局色可以代替现今印刷和绘画中利用的颜料。与传统颜料比拟,布局色具有某些优势:它们延续时候更长,由于它们在光照下不会退色,而且在年夜大都环境下它们具有更好的情况萍踪。该研究颁发在《进步前辈材料》上。

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