Hurtig, billig og farverig 3-D print

Folk udforsker brugen af ​​3-D-print til en bred vifte af applikationer, herunder fremstilling, hospitalsudstyr, mode og endda mad. Men en af ​​de mest effektive former for 3-D-printning lider af en stor ulempe:Den kan kun udskrive objekter, der er grå eller sorte i farven. Nu, forskere har tilpasset metoden, så den kan udskrive i alle regnbuens farver. De rapporterer deres resultater i ACS-journalen Nano bogstaver .

Selektiv lasersintring (SLS) printere bruger en laser til at opvarme specifikke områder af et pulveriseret materiale, typisk nylon eller polyamid, så pulveret smelter eller sintrer til en fast masse. Printeren tilføjer derefter selektivt sintrer nyt pulveriseret materiale lag for lag, indtil den ønskede 3D-struktur er opnået. For at reducere processens energibehov, forskere har tilføjet forbindelser kaldet fotosensibilisatorer til polymerpulverne. Disse materialer, såsom kulstof nanorør, carbon black og grafen, absorbere lys meget stærkere end polymererne og overføre varme til dem, muliggøre brug af billigere, lasere med lavere effekt. Imidlertid, de kulstofbaserede fotosensibilisatorer kan kun producere trykte genstande, der er grå eller sorte. Gerasimos Konstantatos, Romain Quidant og deres kolleger ved The Institute of Photonic Sciences (IFCO) ønskede at finde en fotosensibilisator, der ville muliggøre farveudskrivning ved hjælp af SLS-metoden.

Forskerne designet guld nanorods til kraftigt at absorbere i det nær-infrarøde område af spektret, mens de er næsten gennemsigtige for synligt lys. De dækkede dem med silica og blandede dem derefter med polyamidpulvere for at udskrive 3D-objekter. De fandt ud af, at guld nanoroderne var meget bedre til at omdanne lys fra laseren til varme end kulsort, industristandarden. Også, de nye fotosensibilisatorer kunne producere meget hvidere og - når de blandes med farvestoffer - klart farvede 3D-objekter. Vigtigt, materialerne er omkostningseffektive til storstilet produktion. Forskerne har indgivet flere patentansøgninger relateret til den nye teknologi.