中科院化學所：基于連續(xù)數(shù)字光處理（DLP）3D打印技術

來源: 材料學網(wǎng)

三維光子晶體由于獨特的光學性質(zhì)而受到關注,，并在各個領域展現(xiàn)出廣闊的應用前景,。3D打印技術為構建復雜的三維光子晶體結(jié)構提供了可能,。然而,，常見的噴墨打印,、直寫打印與熔融沉積方法受限于構造三維結(jié)構的自由度,、繁瑣冗長的平衡著色過程以及較弱的體積結(jié)構色性質(zhì),，阻礙了進一步應用,。雖有報道利用非連續(xù)的3D打印實現(xiàn)三維光子晶體的快速制備，但粗糙的表面形貌和低保真性難以滿足光學器件的要求,。因此,，如何通過簡單易行的方法，快速制備具有光滑表面和明亮體積結(jié)構色的復雜三維光子晶體結(jié)構仍是挑戰(zhàn),。

近日,，中國科學院化學研究所綠色印刷院重點實驗室研究員宋延林、副研究員吳磊等,，利用氫鍵輔助的膠體顆粒墨水,，基于連續(xù)數(shù)字光處理（DLP）3D打印技術，實現(xiàn)了具有明亮結(jié)構色的三維光子晶體結(jié)構的制備,。氫鍵誘導的膠體顆粒的均勻分散及連續(xù)固化方式的協(xié)同作用,，使得膠體顆粒在連續(xù)打印過程中在各個固化層內(nèi)發(fā)生限域組裝，從而賦予三維光子晶體體積結(jié)構色特性,。該研究通過控制膠體顆粒的粒徑和打印速度,，可以精細調(diào)控組裝出的結(jié)構色�,；�于��,，研究可快速制備出單一或多結(jié)構色的復雜三維結(jié)構，并打印出具有光滑內(nèi)外表面,、低光學損耗及圖案,、色彩可調(diào)控的光傳輸結(jié)構�,？蒲腥藛T利用該方法打印的三維光子晶體結(jié)構具有角度依賴特性,、優(yōu)異的形狀保真性、光滑的表面形貌與高精度,，這對創(chuàng)新結(jié)構色的制備方法以及擴展3D打印的應用具有重要意義,。

相關研究成果發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到科技部,、國家自然科學基金,、中科院,、北京分子科學國家研究中心的支持,。

3D結(jié)構色打印機理及各種復雜3D光子晶體結(jié)構和光學傳輸結(jié)構