模仿大自然的彩色列印技術

南韩科学家最近模彷蝴蝶翅膀以及孔雀羽毛上的结构色(structural color)原理，研发出一种简单但解析度高的製图技术，能够在数秒钟内产生多种不同的结构色。该技术可以扩大规模(scalable)，为未来可望应用在防伪及先进材料设计等领域。 E-9>lb  
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不同于传统的颜料或染料，结构色是由光以及材料表面週期性结构相互作用产生的结果，它无法以化学染料或颜料来模彷，也不会产生光漂白现象(photobleaching)，更重要的是，只需要使用单一材料，透过改变材料週期性结构的尺寸，就能够达到显示多重结构色的目的。 A|mE3q=  
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上述特性让结构色拥有广泛的应用，包含防伪及先进材料设计等，但生产人造结构色材料相当费时，因为需要精准地将不同大小的化学溶胶原子组合或堆迭成块材，或是利用微影技术在块材上製作週期性结构。最近，首尔大学的Sunghoon Kwon等人与加州大学河滨分校的化学研究团队合作，发展出一种能在几秒钟内产生 pP\^bjI
 
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任何颜色的单一墨水。这种名为「M-Ink」的墨水，在外加磁场下会改变颜色，而且利用图桉化的UV光照射材料表面，就能将「M-Ink」显示的颜色迅速锁住。河滨分校的Yadong Yin指出，M-Ink是由具超顺磁性(superparamagnetic)的溶胶奈米晶簇(colloidal nanocrystal clusters, CNCs)所形成的三相材料，它既是溶剂，又可经光固化(photocurable)变成固态树脂。并在外加磁场下，CNC会形成沿磁力线排列的链状週期结构。如同光子晶体中的光子能隙会让波长不同的光绕射，CNC链状结构中的粒子间距也有类似功能，而间距大小是由外加磁场决定，因此M-Ink可经由改变外加磁场强度达到色彩转换的目的。 w(Mi?  
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一但从M-Ink得到想要的结构色，便可以经由UV曝光的光固化过程将色彩给锁定住，串状的CNC结构也因此会固定于複合材料中。目前该团队正计画将此材料商品化，详见近期之Nature Photonics。