西湖大学实现“飞秒激光无墨彩打”

不用一滴油墨，就能还原美丽世界，你相信吗？2月7日，记者从西湖大学获悉，西湖大学仇旻团队近日在最新一期Nature Communications以“High-speed laser writing of structural colors for full-color inkless printing”为题解密相关工作。

该团队用由氮化钛和氮化铝钛这两种超硬陶瓷材料组成的复合薄膜作为特殊“纸张”，在其表面利用超快激光进行微纳加工，实现“飞秒激光无墨彩打”，为激光无油墨彩色打印技术的产业化应用提供了新思路。

打印机是环境污染的重要来源之一。目前，广泛使用的喷墨或激光彩色打印机需要大量使用墨水或碳粉。墨水中含有一定浓度的铅、镉、汞、多溴联苯等有挥发性的有害物质和元素。打印机工作时，碳粉也会释放出大量可被人体吸收的微颗粒。

图1.超快激光在复合陶瓷薄膜表面进行着色原理示意图

如何摆脱“有墨”打印？此前，各国科学家进行了大胆尝试——利用超快激光在材料表面制造微纳结构以产生结构色的方案，即超快激光彩色打印技术。

在这种技术中，光(激光)是“笔”，也是特殊结构“画布”的“铸就”者。但其也存在打印色域较窄、对材料限制大、色彩抗磨损性能较差等问题。

如何使用激光打印更多颜色，并实现颜色不随观察角度变化而变化？

过去一年，西湖大学仇旻实验室的研究人员创新性地提出利用超快激光加工陶瓷复合陶瓷薄膜，并最终在超快激光彩色打印技术上实现关键性突破。

利用该项技术打印的图案