西班牙巴賽隆納科技學院(ICFO)研究團隊通過將納米氧化鎢顆粒(WO3)與聚醯胺混合作為彩色3D列印的光敏化劑,避免了傳統碳基光敏化劑導致的列印變色問題,將有助於高保真3D彩色列印的實現。相關成功發表在NanoLetters上。
為了降低成本和提升列印速度,選擇性燒結3D列印通常會加入光熱敏化劑,它們可以加速入射光轉化為熱的速度,然而當列印白色和彩色製品時,常用的碳基光熱敏化劑會導致作品變色。此前ICFO的相關研究有使用金包覆二氧化矽納米顆粒克服上述問題(即在近紅外中強烈吸收,同時與可見光的相互作用最小)。事實證明,雖然在彩色列印中效果明顯,但在大色階多彩高保真和純白色列印時仍存在局限。
此次ICFO使用氧化鎢(WO3)製成的納米顆粒作為光熱敏化劑,極大地降低了生產難度和材料成本。它在高濃度下無色,在近紅外區域有很強的吸收,證明了它們能以很快的速度將光轉化為熱,從而使它們成為快速的熔合劑;此外,它還可以通過電或紫外線有效啟動或停止;更重要的是,它們在非常高的溫度下是穩定的,並且與其他可用的敏化劑相比,顯示出對顏色變化率的加熱優於其他敏化劑。
最後,當與其他顏色墨水混合時,這些納米顆粒能夠再現與原始粉末相同的顏色,保持原始樣品的顏色純度。這也為高保真3D彩色列印開闢了一條新途徑。