据悉，佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的研究人员开发出了一种用光打印纳米级金属结构的方法，相关研究以“Scalable Printing of Metal Nanostructures through Superluminescent Light Projection”为题发表在《 Advanced Materials》上。
美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的研究人员开发出了一种用光打印纳米级金属结构的方法，这种方法比现有的任何技术都要快得多、便宜得多。这是一种可扩展的解决方案，可以改变长期依赖昂贵和缓慢技术的科学领域。这一突破有可能让新技术走出实验室，走向世界。
许多领域的技术进步都依赖于打印纳米级金属结构的能力--纳米级比人的头发丝还要小几百倍。本研究开发的这种打印金属纳米结构的技术，与目前的传统方法相比，速度快480倍，成本低35倍。
在纳米尺度上打印金属--这种技术被称为纳米图案化--可以创造出有趣功能的独特结构。它对许多技术的发展至关重要，包括电子设备、太阳能转换、传感器和其他系统。
图：控制 SLP 系统上的 LED 亮度
一般认为，纳米级印刷需要高强度光源。但这种被称为飞秒激光器的工具，可能要花费高达50万美元，对大多数研究实验室和小型企业来说太贵了。
“真的需要高强度飞秒激光来进行纳米级打印吗?’”研究假设是，不需要光源来获得想要的打印类型。”
他们寻找到一种低成本、低强度的光，这种光可以以类似飞秒激光的方式聚焦，并选择了超发光二极管(SLED)作为其商业可用性。SLED 发出的光强度是飞秒激光的十亿倍。。
研究人员设计了一种将数字图像转换为光学图像并显示在玻璃表面上的系统，开始创造一种独创的投影式打印技术。该系统的工作原理与数字投影机类似，但产生的图像聚焦更加清晰。他们利用超荧光的独特特性，生成聚焦清晰、缺陷最小的图像。
图：人类头发(约 100 微米粗)与玻璃盖玻片上的打印银垫的尺寸比较。
随后，他们开发出一种由金属盐组成的透明墨水溶液，并添加了其他化学物质，以确保液体能够吸收光线。当投影系统发出的光线照射到溶液上时，会引起化学反应，将盐溶液转化为金属。金属纳米颗粒粘附在玻璃表面，金属颗粒的聚集形成了纳米结构。由于这是一种投影打印，它可以一次性打印出整个结构，而不是一个点一个点地打印，因此速度更快。
研究人员称，目前，只有顶尖大学才能使用这些昂贵的技术，即便如此，它们也位于共享设施中，并不总是可用。"我们希望将纳米级三维打印的能力平民化，他们希望本研究为更多人以低成本获得这种工艺打开了大门。
他说:“目前，只有顶尖大学才能获得这些昂贵的技术，即使这样，它们也位于共享设施中，并不总是可用的。”“我们希望普及纳米级3D打印的能力，我们希望我们的研究能为更多人以低成本获得这种工艺打开大门。”
研究人员表示，他们的技术对电子、光学和等离子体领域的工作人员特别有用，这些领域都需要各种复杂的金属纳米结构。
图：研究人员在他们的超发光投影系统前。
图：打印银GT图案的扫描电镜图像。
研究人员认为，在致力于微型结构制造的科学界，成本和速度这两项指标被严重低估了。
在现实世界中，这些指标对于将实验室的发现转化为工业成果非常重要。只有考虑到这些指标的制造技术时，才能充分利用纳米技术造福社会。
