模仿大自然的彩色列印技術
- 上線日期：2009/10/29 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
南韓科學家最近模仿蝴蝶翅膀以及孔雀羽毛上的結構色(structural color)原理，研發出一種簡單但解析度高的製圖技術，能夠在數秒鐘內產生多種不同的結構色。該技術可以擴大規模(scalable)，為未來可望應用在防偽及先進材料設計等領域。
不同於傳統的顏料或染料，結構色是由光以及材料表面週期性結構相互作用產生的結果，它無法以化學染料或顏料來模仿，也不會產生光漂白現象(photobleaching)，更重要的是，只需要使用單一材料，透過改變材料週期性結構的尺寸，就能夠達到顯示多重結構色的目的。
上述特性讓結構色擁有廣泛的應用，包含防偽及先進材料設計等，但生產人造結構色材料相當費時，因為需要精準地將不同大小的化學溶膠原子組合或堆疊成塊材，或是利用微影技術在塊材上製作週期性結構。最近，首爾大學的Sunghoon Kwon等人與加州大學河濱分校的化學研究團隊合作，發展出一種能在幾秒鐘內產生。
任何顏色的單一墨水。這種名為「M-Ink」的墨水，在外加磁場下會改變顏色，而且利用圖案化的UV光照射材料表面，就能將「M-Ink」顯示的顏色迅速鎖住。河濱分校的Yadong Yin指出，M-Ink是由具超順磁性(superparamagnetic)的溶膠奈米晶簇(colloidal nanocrystal clusters, CNCs)所形成的三相材料，它既是溶劑，又可經光固化(photocurable)變成固態樹脂。並在外加磁場下，CNC會形成沿磁力線排列的鏈狀週期結構。如同光子晶體中的光子能隙會讓波長不同的光繞射，CNC鏈狀結構中的粒子間距也有類似功能，而間距大小是由外加磁場決定，因此M-Ink可經由改變外加磁場強度達到色彩轉換的目的。
一但從M-Ink得到想要的結構色，便可以經由UV曝光的光固化過程將色彩給鎖定住，串狀的CNC結構也因此會固定於複合材料中。目前該團隊正計畫將此材料商品化，詳見近期之Nature Photonics。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/40551
譯者:林建佑(逢甲大學光電學系)
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