佐治亚理工学院的工程师说，他们已经开发出一种突破性的方法，可以利用光的力量打印出令人难以置信的小金属纳米结构。虽然目前存在一些完成相同任务的方法，但它们缓慢而繁琐，阻碍了它们在任何可行的商业规模上的使用。
工程师们认为，他们的方法被称为超发光投影，代表了一项突破，可以在广泛的工业、商业和科学应用中实现革命性的技术进步，包括纳米技术的进步。
随着技术的不断进步，科学家和工程师对纳米级打印的物体的需求越来越大，这意味着这些物体比人类头发小数百倍。在极其先进的纳米技术以及以前只存在于科幻小说中的新型医疗程序中尤其如此。
不幸的是，目前打印金属纳米结构的方法涉及使用一种称为飞秒激光的极其强大的光源。这些实验室级设备通常要花费数十万美元，这使得该过程的成本高得令人望而却步。它们还非常缓慢地打印金属纳米结构。这两个局限性使得这种先进设备和组件的纳米级制造几乎不可能扩大规模，几乎完全限制了它们的使用范围。
“作为一个科学界，我们没有能力快速、经济地制造足够的这些纳米材料。解释该大学乔治·伍德拉夫机械工程学院的助理教授苏拉布·萨哈说：“这就是为什么有前途的技术往往局限于实验室，没有转化为实际应用。
Saha 和在同一实验室工作的博士生 Jungho Choi 对这些局限性感到沮丧，同时也对即将到来的令人难以置信的突破感到鼓舞，他们决定探索使用比目前可用的光更快、更便宜的光打印物体的方法。
“我们想回答的问题是，'我们真的需要高强度飞秒激光器在纳米尺度上打印吗?'”Saha说。“我们的假设是，我们不需要光源来获得我们想要的打印类型。
首先，研究人员开始寻找一种可以以类似于飞秒激光器的方式聚焦的光源。他们还需要找到一种足够低功耗和低成本的光源，以便在商业上扩大规模。
经过一番调查，Saha和Choi发现了一种叫做超发光发光二极管的东西。SLED发出的光强度比飞秒激光低10亿倍，从而大大降低了功率需求。它们也可以商业化，这使得创建用于打印金属纳米结构的可扩展工艺的想法似乎非常接近。
有了光源，该团队开始开发他们的投影系统。这意味着创建一个定制的设备，可以将数字图像转换为光学图像，然后将它们打印到玻璃表面上。其结果是一种工作方式与数字投影仪非常相似的设备，只是产生更清晰聚焦的图像。
接下来，两人用金属盐创造了他们自己的定制印刷油墨，然后添加了一些额外的化学物质来帮助油墨有效地吸收光。在那之后，是时候运行一个真实世界的测试了，这个过程奏效了。
“当他们的投影系统发出的光照射到溶液上时，它会引起化学反应，将盐溶液转化为金属，”宣布突破性系统的新闻稿解释说。“金属纳米颗粒粘附在玻璃表面，金属颗粒的团聚产生了纳米结构。
他们的 SLP 工艺不仅取得了成功，而且还实现了降低功耗和生产时间的两个主要目标。事实上，他们说他们的方法比目前的传统方法快 480 倍，便宜 35 倍，这要归功于成本约为 3000 美元的 SLED。
在他们发布的研究中，其中出现在期刊上 Advanced Materials的工程团队表示，他们的工艺可能代表着一个重大突破，可以改变一个受制于极其缓慢和昂贵的技术和工艺的领域。
