西班牙人在SLS粉末中添加光敏劑，實現(xiàn)彩色打印

擁有高度細節(jié)的彩色打印是3D打印技術面臨的最大挑戰(zhàn)之一，目前PolyJet等技術已經(jīng)可以實現(xiàn)彩色打印，但像選擇性激光燒結（SLS）和立體光刻（SLA）仍然難以進行彩色打印。2018年8月3日，南極熊獲悉，西班牙光子科學研究所（IFCO）的研究人員最近開發(fā)出一種更快，更具成本效益的3D打印方法，通過在材料中添加特殊的光敏劑，不但可以提高粉末材料的導熱性降低激光器功率，還可以讓SLS技術打印出擁有各種顏色的物體。 他們的研究結果發(fā)表在ACS Nano Letters期刊上。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b01164

△這種顏色鮮艷的龍是通過SLS技術3D打印生產(chǎn)的

選擇性激光燒結（SLS）打印機使用激光作為能源來燒結粉末材料的特定區(qū)域，通常是尼龍或聚酰胺，以形成實心3D結構。一旦第一層完成，構建平臺/部件床就會下降預設量。然后鋪另一層材料，第二橫截面直接熔合在其上面。這一直持續(xù)到每個橫截面都已鋪設并融合。

在過去幾年中，使用光熱敏化劑促進聚合物粉末的燒結變得越來越普遍。為了降低該工藝的能量需求，研究人員在聚合物粉末中添加了稱為光敏劑的化合物。這些材料，如碳納米管，炭黑和石墨烯，比聚合物更強烈地吸收光并將熱量傳遞給它們，從而可以使用更便宜，功率更低的激光器。

然而，碳基光敏劑打印過程中只能變成灰色或黑色。要使用此方法創(chuàng)建白色或彩色打印件，需要使用其他等效材料。 Gerasimos Konstantatos，Romain Quidant及其在IFCO的同事希望找到一種能夠通過SLS 3D打印方法實現(xiàn)彩色打印的光敏劑。

“我們通過設計由等離子體納米粒子制成的共振光熱敏化劑來解決這個問題，這些納米粒子在近紅外線中強烈吸收，同時與可見光的相互作用最小�！毖芯咳藛T表示。

為了制造穩(wěn)定的彩色納米復合材料粉末，在與聚酰胺粉末混合之前，將金納米棒涂覆有二氧化硅。研究人員表示，與使用工業(yè)標準炭黑作為敏化劑的等效復合材料相比，這些復合材料在共振時顯示出大大改善的光熱轉(zhuǎn)換，并且可以使用低功率光源進行燒結。此外，新的光敏劑還可以產(chǎn)生更多的白色，并且 - 當與染料混合時 - 可以產(chǎn)生顏色鮮艷的3D物體。

研究人員說，重要的是，這些材料對于大規(guī)模生產(chǎn)具有成本效益。他們已經(jīng)提交了幾項與新技術相關的專利申請。

“我們的研究結果開辟了利用等離子體納米粒子生成彩色和功能性3D打印物體的新途徑，”研究人員解釋說。 他們在題為“基于共振光熱敏化劑的白色和鮮艷彩色3D打印”的論文中展示了他們的研究成果。

編譯自：3ders.org