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首页 > 资讯中心青岛3D打印技术实现结构着色的精准光控
发布时间：2023-08-09
浏览人次：294次
韩國(guó)電(diàn)子技术研究院 (KERI)的研究人员够集成透明显示器和增强现实 (AR) 设备的3D打印技术。
纳米光子3D打印机用(yòng)于制造先进显示器的衍射光栅
关键创新(xīn)在于三维衍射光栅的实现，利用(yòng)纳米级3D打印技术精确控制光路。该技术利用(yòng)了自然界中观察到的结构色原理(lǐ)，即光在波長(cháng)水平上与微观结构相互作用(yòng)。这种衍射现象产生了被称為(wèi)“结构色”的独特颜色，如变色龙的皮肤和孔雀羽毛的内部微观结构中所见。
衍射光栅是一种具有(yǒu)规则排列的微观结构的装置，专门用(yòng)于控制光的衍射。通过将光照射到该光栅上，反射光根据其波長(cháng)分(fēn)散到不同的路径中，产生生动的结构色或光谱。重要的是，这种3D打印技术无需使用(yòng)染料即可(kě)实现精确的光控制以实现着色。
要实现如此高精度的光控制，需要开发非常精细的衍射光栅。KERI的纳米级3D打印技术被广泛认為(wèi)是世界上最好的，通过一种称為(wèi)“横向打印”的独特方法使这一切成為(wèi)可(kě)能(néng)。横向打印方法涉及3D打印喷嘴以类似于缝合的方式移动，以打印具有(yǒu)所需桥状形状的高密度纳米線(xiàn)衍射光栅。
这项技术突破的影响是巨大的。衍射光栅的透明特性為(wèi)未来的应用(yòng)开辟了多(duō)种可(kě)能(néng)性，包括智能(néng)車(chē)窗、镜子和平视显示器中的透明显示器。此外，已经使用(yòng)衍射光栅的AR设备可(kě)以进一步从这项技术中受益。衍射光栅能(néng)够根据变形发出不同颜色，这也使其在变形检测至关重要的机械工程和生物(wù)医學(xué)应用(yòng)中具有(yǒu)重要价值。此外，该技术是光學(xué)物(wù)理(lǐ)研究的强大工具。
Jaeyeon Pyo博士强调，这种3D打印技术能(néng)够在特定位置精确实现所需的结构颜色，而不受基材材料或形状的限制。这一突破将显示设备从公式化的“外形因素”限制中解放出来，促进了形状多(duō)样化和新(xīn)设计的可(kě)能(néng)性。
KERI的研究团队，包括 Jaeyeon Pyo 博士（右），开发了纳米级3D打印技术来生产用(yòng)于先进显示器的衍射光栅
Pyo博士团队进行的研究因其卓越性而获得认可(kě)，并成為(wèi)美國(guó)化學(xué)会出版的材料科(kē)學(xué)著名期刊《ACS Nano》的封面文(wén)章。该研究的 JCR 影响因子高达 17.100，位居该领域前 5.7%，凸显了这一技术进步的重要性和潜在影响。
科(kē)日已完成专利申请流程，预计这一成果将引起显示行业企业的高度关注。该研究所旨在通过确定可(kě)以从这种尖端3D打印技术中受益的企业来促进技术转让。
值得注意的是，KERI是科(kē)技部國(guó)家科(kē)學(xué)技术研究委员会下属的政府资助研究机构。实现这一突破的研究是KERI基础项目“電(diàn)路/外壳集成器件4D打印技术开发”的一部分(fēn)。此外，Jaeyeon Pyo 博士在科(kē)學(xué)技术大學(xué) (UST) 担任兼职副教授，进一步加强了该研究所对技术领域研究和教育的承诺。
纳米光子3D打印机用(yòng)于制造先进显示器的衍射光栅
关键创新(xīn)在于三维衍射光栅的实现，利用(yòng)纳米级3D打印技术精确控制光路。该技术利用(yòng)了自然界中观察到的结构色原理(lǐ)，即光在波長(cháng)水平上与微观结构相互作用(yòng)。这种衍射现象产生了被称為(wèi)“结构色”的独特颜色，如变色龙的皮肤和孔雀羽毛的内部微观结构中所见。
衍射光栅是一种具有(yǒu)规则排列的微观结构的装置，专门用(yòng)于控制光的衍射。通过将光照射到该光栅上，反射光根据其波長(cháng)分(fēn)散到不同的路径中，产生生动的结构色或光谱。重要的是，这种3D打印技术无需使用(yòng)染料即可(kě)实现精确的光控制以实现着色。
要实现如此高精度的光控制，需要开发非常精细的衍射光栅。KERI的纳米级3D打印技术被广泛认為(wèi)是世界上最好的，通过一种称為(wèi)“横向打印”的独特方法使这一切成為(wèi)可(kě)能(néng)。横向打印方法涉及3D打印喷嘴以类似于缝合的方式移动，以打印具有(yǒu)所需桥状形状的高密度纳米線(xiàn)衍射光栅。
这项技术突破的影响是巨大的。衍射光栅的透明特性為(wèi)未来的应用(yòng)开辟了多(duō)种可(kě)能(néng)性，包括智能(néng)車(chē)窗、镜子和平视显示器中的透明显示器。此外，已经使用(yòng)衍射光栅的AR设备可(kě)以进一步从这项技术中受益。衍射光栅能(néng)够根据变形发出不同颜色，这也使其在变形检测至关重要的机械工程和生物(wù)医學(xué)应用(yòng)中具有(yǒu)重要价值。此外，该技术是光學(xué)物(wù)理(lǐ)研究的强大工具。
Jaeyeon Pyo博士强调，这种3D打印技术能(néng)够在特定位置精确实现所需的结构颜色，而不受基材材料或形状的限制。这一突破将显示设备从公式化的“外形因素”限制中解放出来，促进了形状多(duō)样化和新(xīn)设计的可(kě)能(néng)性。
KERI的研究团队，包括 Jaeyeon Pyo 博士（右），开发了纳米级3D打印技术来生产用(yòng)于先进显示器的衍射光栅
Pyo博士团队进行的研究因其卓越性而获得认可(kě)，并成為(wèi)美國(guó)化學(xué)会出版的材料科(kē)學(xué)著名期刊《ACS Nano》的封面文(wén)章。该研究的 JCR 影响因子高达 17.100，位居该领域前 5.7%，凸显了这一技术进步的重要性和潜在影响。
科(kē)日已完成专利申请流程，预计这一成果将引起显示行业企业的高度关注。该研究所旨在通过确定可(kě)以从这种尖端3D打印技术中受益的企业来促进技术转让。
值得注意的是，KERI是科(kē)技部國(guó)家科(kē)學(xué)技术研究委员会下属的政府资助研究机构。实现这一突破的研究是KERI基础项目“電(diàn)路/外壳集成器件4D打印技术开发”的一部分(fēn)。此外，Jaeyeon Pyo 博士在科(kē)學(xué)技术大學(xué) (UST) 担任兼职副教授，进一步加强了该研究所对技术领域研究和教育的承诺。
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