一直以來在 3D 打印領域，彩色 3D 打印都是其面臨最大的障礙之一。不過這個難題或許即將被解決，最近來自西班牙光子科學研究所（IFCO）的研究員研究出一種更快、成本效益更高且能進行彩色 3D 打印的方法，並把他們這項研究的成果發表在 ACS 期刊 Nano Letters 上。
選擇性激光燒結（SLS）打印機採用紅外激光器作能源在特定區域燒結粉末材料，通常是尼龍或聚酰胺，以形成實心 3D 結構。一旦第一層完成，構建平臺/部件床就會下降一層。然後放下另一層材料，第二橫截面直接熔合在其上面，這樣一直重複燒結直到每個橫截面都已鋪設並融合。
在過去幾年中，使用光熱敏化劑促進聚合物粉末的燒結變得越來越普遍。為了降低燒結時的能源損耗，研究人員在聚合物粉末中添加了被稱為光敏劑的化合物，這種聚合物有較好的吸光性，並能傳遞熱量，從而可以使用更便宜、功率更低的激光器以降低能源損耗。
然而，碳基光敏劑只能製作出灰色或黑色的 3D 打印物品，要使用此方法創建白色或彩色的打印件，則需要明顯透明的等效物。IFCO 的研究人員希望能找到一種可以通過 SLS 3D 打印方法實現彩色打印的光敏劑。
“我們通過設計由等離子體納米粒子製成的共振光熱敏化劑來解決這個問題，這些納米粒子能在近紅外光中吸收，同時與可見光的相互作用最小。”研究人員表示。
為了製造穩定的彩色納米複合材料粉末，在與聚酰胺粉末混合之前，先將金納米棒塗覆上二氧化硅。研究人員表示，與使用工業標準炭黑作為敏化劑的等效複合材料相比，這些複合材料在共振時能大大改善光熱轉換，並且可以使用低功率光源進行燒結。值得一提的是，該種光敏劑還可以製作出其他更多的顏色，當與染料進行混合時，可以產生顏色鮮豔的 3D 物體。
研究人員說，這種材料對於大規模生產來說具有明顯的成本效益，他們已經提交了幾項與新技術相關的專利申請。
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