直径2英寸，手感轻如蝉翼；图案包含13种色调www.kk44kk.com，未用到一滴油墨；肉眼色调富足，也将抓久耀眼……昨年夏天，当每一位西湖大学首届本科生大开考中见知书礼盒时，齐会属意到这幅别致的“科学碰面礼”晶圆片小画。

　　而事实上，半年前的此次登场，只是是科学家们牛刀初试的作品。近日，这项技艺终于圆善问世——西湖大学仇旻团队在最新一期《当然通信》以《激光快速直写结构色达周至色调无油墨打印》为题解密关系责任，他们用由氮化钛和氮化铝钛这两种超硬陶瓷材料构成的复合薄膜行为很是“纸张”，在其名义期骗超快激光进行微纳加工，达成“飞秒激光无墨彩打”，为激光无油墨彩色打印技艺的产业化应用提供新念念路。

　　“偷师”大当然：结构色应用于无墨打印

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　　“打印机是环境轻侮的蹙迫着手之一。有盘考标明，在一个密闭的房间内，当打印机责任时，空气中悬浮微粒的数目会比泛泛高5倍。”仇旻先容。

　　若何解脱“有墨”？东谈主类又一次向大当然“偷师”。

　　你还紧记，近距离赏玩蝴蝶或虫豸的彩色翅膀，或者不雅察鸟类多彩羽毛的时刻吗？你合计它们美艳的色调源于体内的色素（化学色），但实质上，这是结构色（物理色）的精品。当光映照在轻细处迢遥有序结构上，会发生折射、漫反射、衍射或干与等反映，由此就会产生颜色，这个历程其实并莫得效到“样子”。

　　那么www.kk44kk.com，咱们是否不错效仿大当然，把结构色应用在无墨打印上？

　　科学家们进行了斗胆尝试——期骗超快激光在材料名义制造微纳结构以产生结构色的决策，即超快激光彩色打印技艺。在这种技艺中，激光是“笔”。比如，你身边种种传统的防伪码纸面，即是应用了激光指点自组织纳米光栅产生的彩虹色，它在防伪方面有一定的应用价值，但不成产生指定颜色的图案。也即是说，尽管科学家们进行了各式探索和尝试，但或多或少齐存在“遗憾”。若何拓宽超快激光彩色打印的色域，并达成颜色不随不雅察角度变化，成为刻下激光着色技艺盘考需冲破的要害问题。

　　昔日一年来，西湖大学纳米光子学与仪器技艺现实室的盘考东谈主员改进性地提议期骗超快激光加工陶瓷复合陶瓷薄膜，在超快激光彩色打印技艺上达成要害性冲破。

　　该项技艺的中枢最初在于他们发明了一种新颖的“纸”——厚度不外约110纳米，仅为头发丝的千分之一。仇旻先容，这种“纸”分为三层：盘考东谈主员在单晶硅衬底上先后镀50纳米的氮化钛和60纳米的氮化铝钛，由于氮化钛和氮化铝钛的硬度较大，它们被称为陶瓷材料。第一层，也即是从上至下的最底层，是呈金属性的氮化钛，它将行为光的反射层——作用是抵触光芒穿透，并加多亮度。第二层，是高损耗的氮化铝钛电介质，将调控对当然光的继承。第三层，是最顶层的氧化铝——当超快激光作用于氮化铝钛名义，会稀奇酿成一层以氧化铝为主的透明薄膜，它将和氮化铝钛全部，调控所继承的当然光。

　　同期，仇旻团队研发了“笔”的另一种用法——激光不再告成在物品名义创造结构，而是将在陶瓷薄膜纸上进行“雕琢”。激光将投在薄膜上，通过收尾入射激光的能量或扫描速率，便可同期更正氧化膜（氧化铝）和氮化铝钛膜的厚度；在厚度更正后，入射的当然光将通过三层膜结构之间的复杂干与效应，酿成特定的反射颜色。丰富多彩的颜色就此成型。

　　随后，盘考东谈主员期骗多种技艺技能如能量色散X射线、X射线衍射等对激光着色的区域进行材料分析，确认不雅察到的色调来自激光指点酿成的氧化层。他们研发的“纸”与“笔”，终于达成了盼愿中的激光彩色无墨打印。

　　呈现全国：多彩、高效、耐久弥新

　　盘考团队发现，期骗氮化钛和氮化铝钛作念成的“很是纸张”，不错达成高速、高离别、宽色域、大尺寸、不雅察角度不敏锐、抗老化的全彩色无油墨激光打印。

　　比如宽色域。现在，仇旻现实室发明的“飞秒激光无墨彩打”技艺，已达成了接近90%的RGB活动颜色系统，远超刻下主流的激光着色技艺。盘考东谈主员评释谈，与此前的“激光指点不锈钢名义酿成氧化薄膜”传统激光着色决策比较，他们的激光指点复合薄膜氧化，将可同期更正氧化膜（氧化铝）和氮化铝钛膜的厚度，多了一个解脱度，从而获取了更宽的色域。

　　比如高速、高离别。该技艺可同期达成高速率和高离别的全彩色无油墨打印。这意味着一张A4纸张，不错在1分钟内达周至彩色的打印。在打印离别率方面，盘考东谈主员展示了10000dpi的彩色打印，超出传统油墨打印的最高离别率10倍以上。

　　比如色调“耐久弥新”。盘考东谈主员进行了一系列八成性现实，但“飞秒激光无墨彩打”作品仍然“耐久弥新”。这是因为氮化铝钛名义酿成的雅致氧化铝膜，起到了很好的驻扎层作用。经过一系各国度活动的抗老化测试，盘考东谈主员进一步确认激光在氮化铝钛上指点酿成的颜色色差仍小于7，系数稳妥工业化应用的需求。

　　（本报记者 晋浩天 本报通信员 徐 珊）www.kk44kk.com