科學(xué)家如何借助單激光技術(shù)在金屬上打印彩色圖像？

雖然科學(xué)家已經(jīng)可以使用激光在金屬表面上創(chuàng )建彩色圖像，但是不同類(lèi)型的激光必須用于不同的效果金屬印刷工藝。然而，現在俄羅斯科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種使用單一商用激光產(chǎn)生多種效果的方法。

在Galina Odintsova的帶領(lǐng)下，圣彼得堡國立信息技術(shù)、機械與光學(xué)大學(xué)（ITMO）大學(xué)的研究人員能夠改變激光器的“加工參數”，使他們能夠控制在寬溫度范圍內加熱金屬表面的程度金屬印刷工藝。這反過(guò)來(lái)使得可以以三種方式產(chǎn)生彩色圖像。這些技術(shù)都不是特別耗時(shí)，并且都可以用于創(chuàng )建大圖像或小圖像。

首先，在稱(chēng)為激光氧化的過(guò)程中，激光用于在金屬表面的寬區域上產(chǎn)生薄氧化膜金屬印刷工藝。由于其中發(fā)生的光干涉，該膠片隨后顯示為給定的顏色。在第二種方法中，激光在金屬上產(chǎn)生亞波長(cháng)納米顆粒。當這些粒子被環(huán)境光擊中時(shí)，稱(chēng)為表面等離子體共振的光學(xué)現象使得處理區域呈現某種顏色 - 通過(guò)選擇不同形狀或尺寸的納米粒子來(lái)確定該顏色。科學(xué)家認為該方法特別適用于貴重金屬，例如珠寶中使用的貴重金屬，因為它不需要對材料進(jìn)行預處理。

最后，第三個(gè)過(guò)程利用激光來(lái)部分熔化金屬的表面層，形成一系列精細的平行凹槽金屬印刷工藝。這種圖案稱(chēng)為周期性光柵，以這樣的方式散射光，即表面根據觀(guān)察角度呈現不同的顏色。該過(guò)程的可能應用是防偽標簽，其可以直接印刷到金屬產(chǎn)品上。

科學(xué)家們表示，激光氧化和周期性光柵工藝已經(jīng)足夠實(shí)用和可靠，可用于大規模生產(chǎn)和個(gè)別項目金屬印刷工藝。他們正在繼續開(kāi)發(fā)納米粒子工藝，以使其在日常使用中更穩定。

一篇關(guān)于該研究的論文最近發(fā)表在《Optical Materials Express》雜志上金屬印刷工藝。