西湖年夜学仇旻团队用氮化钛以及氮化铝钛构成的复合薄膜，作为非凡“纸张”，于其外貌哄骗超快激光举行微纳加工，实现“飞秒激光无墨彩打”，为激光无油墨彩色打印技能的财产化运用提供了新思绪。近日，相干研究成果揭晓于《天然—通信》上。

据悉，西湖年夜学玻士耿娇为第一作者，玻士石理和蔼国强讲席传授仇旻为论文通信作者，互助作者还包孕西湖年夜学玻士生许犁野以及玻士严巍。

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超快激光于复合陶瓷薄膜外貌举行着色道理示用意仇旻试验室供图

打印机是情况污染的主要来历之一，由于今朝广泛使用的喷墨或者激色泽色打印机需要年夜量使用墨水或者碳粉，而这些颜料会对于情况形成不成轻忽的污染，并对于人体形成风险。怎样挣脱“有墨”？

这项技能的焦点起首于在他们发现了一种新奇的“纸”——厚度不外约110纳米、仅为头发丝千分之一。这类“纸”分为三层：研究职员于单晶硅衬底上前后镀50纳米的氮化钛以及60 纳米的氮化铝钛。因为氮化钛以及氮化铝钛的硬度较年夜，它们被称为陶瓷质料，而这层“陶瓷”组成的如羽毛般轻快的“纸”，将成为“外套”，附着于需打印图样的物品之上。

同时，仇旻试验室研发了“笔”的另外一种用法——于陶瓷薄膜纸长进行“镌刻”。激光将投于薄膜上，经由过程节制入射激光的能量或者扫描速率，即可同时转变氧化膜（氧化铝）以及氮化铝钛膜的厚度；于厚度转变后，入射的天然光将经由过程三层膜布局之间的繁杂干预干与效应，造成特定的反射颜色。从而，富厚多彩的颜色就此成型。

他们发明，哄骗氮化钛以及氮化铝钛这两种超硬陶瓷质料做成的“非凡纸张”，彻底可以实现高速、高分辩、宽色域、年夜尺寸、不雅察角度不敏感、抗老化的全彩色无油墨激光打印。

今朝，仇旻试验室发现的“飞秒激光无墨彩打”技能，已经实现了靠近90% 的RGB尺度颜色体系，远超当前支流的激光着色技能。他们的激光引诱复合薄膜氧化，将可同时转变氧化膜（氧化铝）以及氮化铝钛膜的厚度，多了一个自由度，从而得到了更宽的色域。

该技能可同时实现高速率以及高分辩的全彩色无油墨打印。于打印速率方面，该技能到达了创纪录的10 cm2/s。这象征着一张A4纸张，可以于1分钟内实现全彩色的打印。于打印分辩率方面，凌驾传统油墨打印的最高分辩率10倍以上。

氮化铝钛的高接收特征使患上其界面处孕育发生可不雅的分外相位差，抵消了由薄膜厚度差异致使的颜色随不雅察角度变迁。简朴理解，恰是由于这����Ϸapp件“羽衣”云云轻薄，于是于0-80°的规模内，不管于哪一个角度不雅测，颜色基本不会发生变迁，而这恰是激光着色范畴的另外一个难题。

研究职员举行了一系列粉碎性试验，但“飞秒激光无墨彩打”的作品仍旧“历久弥新”。颠末一系各国家尺度的抗老化测试，研究职员进一步证明激光于氮化铝钛上引诱造成的颜色色差仍＜7，彻底切合工业化运用的需求。

而末了一步试验，最是“色采斑斓”。你能信赖，这都是来自一群工科生的“艺术高文”吗？

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“飞秒激光无墨彩打”的作品——毕加索名画《抽泣的女人》仇旻试验室供图

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“飞秒激光无墨彩打”的作品——明代画家仇英的《汉宫春晓图》仇旻试验室供图

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“飞秒激光无墨彩打”的作品——王羲之书法《兰亭集序》仇旻试验室供图

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-023-36275-9

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