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首页 > 资讯中心青岛3D打印技术实现结构着色的精准光控
发布时间：2023-08-09
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韩国电子技术研究院 (KERI)的研究人员够集成透明显示器和增强现实 (AR) 设备的3D打印技术。
纳米光子3D打印机用于制造先进显示器的衍射光栅
关键创新在于三维衍射光栅的实现，利用纳米级3D打印技术精确控制光路。该技术利用了自然界中观察到的结构色原理，即光在波长水平上与微观结构相互作用。这种衍射现象产生了被称为“结构色”的独特颜色，如变色龙的皮肤和孔雀羽毛的内部微观结构中所见。
衍射光栅是一种具有规则排列的微观结构的装置，专门用于控制光的衍射。通过将光照射到该光栅上，反射光根据其波长分散到不同的路径中，产生生动的结构色或光谱。重要的是，这种3D打印技术无需使用染料即可实现精确的光控制以实现着色。
要实现如此高精度的光控制，需要开发非常精细的衍射光栅。KERI的纳米级3D打印技术被广泛认为是世界上最好的，通过一种称为“横向打印”的独特方法使这一切成为可能。横向打印方法涉及3D打印喷嘴以类似于缝合的方式移动，以打印具有所需桥状形状的高密度纳米线衍射光栅。
这项技术突破的影响是巨大的。衍射光栅的透明特性为未来的应用开辟了多种可能性，包括智能车窗、镜子和平视显示器中的透明显示器。此外，已经使用衍射光栅的AR设备可以进一步从这项技术中受益。衍射光栅能够根据变形发出不同颜色，这也使其在变形检测至关重要的机械工程和生物医学应用中具有重要价值。此外，该技术是光学物理研究的强大工具。
Jaeyeon Pyo博士强调，这种3D打印技术能够在特定位置精确实现所需的结构颜色，而不受基材材料或形状的限制。这一突破将显示设备从公式化的“外形因素”限制中解放出来，促进了形状多样化和新设计的可能性。
KERI的研究团队，包括 Jaeyeon Pyo 博士（右），开发了纳米级3D打印技术来生产用于先进显示器的衍射光栅
Pyo博士团队进行的研究因其卓越性而获得认可，并成为美国化学会出版的材料科学著名期刊《ACS Nano》的封面文章。该研究的 JCR 影响因子高达 17.100，位居该领域前 5.7%，凸显了这一技术进步的重要性和潜在影响。
科日已完成专利申请流程，预计这一成果将引起显示行业企业的高度关注。该研究所旨在通过确定可以从这种尖端3D打印技术中受益的企业来促进技术转让。
值得注意的是，KERI是科技部国家科学技术研究委员会下属的政府资助研究机构。实现这一突破的研究是KERI基础项目“电路/外壳集成器件4D打印技术开发”的一部分。此外，Jaeyeon Pyo 博士在科学技术大学 (UST) 担任兼职副教授，进一步加强了该研究所对技术领域研究和教育的承诺。
纳米光子3D打印机用于制造先进显示器的衍射光栅
关键创新在于三维衍射光栅的实现，利用纳米级3D打印技术精确控制光路。该技术利用了自然界中观察到的结构色原理，即光在波长水平上与微观结构相互作用。这种衍射现象产生了被称为“结构色”的独特颜色，如变色龙的皮肤和孔雀羽毛的内部微观结构中所见。
衍射光栅是一种具有规则排列的微观结构的装置，专门用于控制光的衍射。通过将光照射到该光栅上，反射光根据其波长分散到不同的路径中，产生生动的结构色或光谱。重要的是，这种3D打印技术无需使用染料即可实现精确的光控制以实现着色。
要实现如此高精度的光控制，需要开发非常精细的衍射光栅。KERI的纳米级3D打印技术被广泛认为是世界上最好的，通过一种称为“横向打印”的独特方法使这一切成为可能。横向打印方法涉及3D打印喷嘴以类似于缝合的方式移动，以打印具有所需桥状形状的高密度纳米线衍射光栅。
这项技术突破的影响是巨大的。衍射光栅的透明特性为未来的应用开辟了多种可能性，包括智能车窗、镜子和平视显示器中的透明显示器。此外，已经使用衍射光栅的AR设备可以进一步从这项技术中受益。衍射光栅能够根据变形发出不同颜色，这也使其在变形检测至关重要的机械工程和生物医学应用中具有重要价值。此外，该技术是光学物理研究的强大工具。
Jaeyeon Pyo博士强调，这种3D打印技术能够在特定位置精确实现所需的结构颜色，而不受基材材料或形状的限制。这一突破将显示设备从公式化的“外形因素”限制中解放出来，促进了形状多样化和新设计的可能性。
KERI的研究团队，包括 Jaeyeon Pyo 博士（右），开发了纳米级3D打印技术来生产用于先进显示器的衍射光栅
Pyo博士团队进行的研究因其卓越性而获得认可，并成为美国化学会出版的材料科学著名期刊《ACS Nano》的封面文章。该研究的 JCR 影响因子高达 17.100，位居该领域前 5.7%，凸显了这一技术进步的重要性和潜在影响。
科日已完成专利申请流程，预计这一成果将引起显示行业企业的高度关注。该研究所旨在通过确定可以从这种尖端3D打印技术中受益的企业来促进技术转让。
值得注意的是，KERI是科技部国家科学技术研究委员会下属的政府资助研究机构。实现这一突破的研究是KERI基础项目“电路/外壳集成器件4D打印技术开发”的一部分。此外，Jaeyeon Pyo 博士在科学技术大学 (UST) 担任兼职副教授，进一步加强了该研究所对技术领域研究和教育的承诺。
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