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光打印金属纳米结构新法面世
加入时间:2024-01-22    来源:科技日报

  据《先进材料》杂志报道,美国佐治亚理工学院研究人员开发出一种基于光的打印金属纳米结构的方法。这种方法比目前任何可用技术都更快、更便宜。具体而言,它比目前的传统方法快480倍,成本仅为原方法的1/35。
  
  在纳米尺度上打印金属可创建具有有趣功能的独特结构,对电子设备、太阳能转换、传感器和其他系统的发展至关重要。科学家普遍认为,纳米级打印需要高强度的光源。但是,飞秒激光工具价格高达50万美元,这对大多数实验室和小型企业来说过于昂贵。
  
  研究人员致力于寻找一种低成本、低强度的光,可以类似飞秒激光器的方式聚焦。他们选择了超辐射发光二极管(SLED),它发出的光强度是飞秒激光器的十亿分之一。
  
  研究人员设计了一种将数字图像转换为光学图像,并在玻璃表面显示的系统。该系统的操作方式类似于数字投影仪。其利用超辐射光线的独特性质,以最小的缺陷产生出聚焦清晰的图像。
  
  随后,研究人员开发了一种由金属盐组成的透明墨水溶液,并添加了其他化学物质,以确保液体能够吸收光线。当投影系统发出的光线照射到溶液中时,会发生化学反应,并将盐溶液转化为金属。金属纳米颗粒附着在玻璃表面,颗粒的团聚形成了纳米结构。由于这是一种投影式打印,可一次打印整个结构,而不是逐点打印,因此速度更快。
  
  在测试了这项技术后,研究人员发现,即使在低强度的光线下也可进行投影式纳米级打印,但前提是图像必须清晰聚焦。与昂贵的飞秒激光器不同,研究人员在打印中使用的SLED的价格便宜很多。
  
  
(责任编辑:李婷)
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