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「纳米 3D打印」ICFO研究人员克服了3D粉末烧结中的颜色限制

「纳米 3D打印」ICFO研究人员克服了3D粉末烧结中的颜色限制

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【摘要】:
用于3D打印的选择性粉末烧结方法只能打印有限的颜色。来自西班牙ICFO等机构的研究人员报告了使用等离子体纳米粒子克服该方法中颜色限制的解决方案。近年来,用于3D打印的选择性粉末烧结已成为用于制造几乎任何形状或几何形状的定制元件的越来越经济的解决方案,影响了多个工业部门。在最近发表在NanoLetters上的一篇论文中,来自西班牙ICFO等机构的研究人员报告了使用等离子体纳米粒子克服该方法中颜色限制

用于3D打印的选择性粉末烧结方法只能打印有限的颜色。 来自西班牙ICFO等机构的研究人员报告了使用等离子体纳米粒子克服该方法中颜色限制的解决方案。

近年来,用于3D打印的选择性粉末烧结已成为用于制造几乎任何形状或几何形状的定制元件的越来越经济的解决方案,影响了多个工业部门。在最近发表在NanoLetters上的一篇论文中,来自西班牙ICFO等机构的研究人员报告了使用等离子体纳米粒子克服该方法中颜色限制的解决方案。

选择性粉末烧结涉及将粉末床(例如聚酰胺,PA12)加热至恰好低于其熔点,使用IR光源选择性地熔化粉末的横截面,然后添加更多粉末并重复以形成3D物体。为了降低成本并提高印刷速度,通常在粉末中加入光热敏化剂。这些光敏剂通常是碳基的,具有强烈的宽带吸收,并且将它们添加到聚合物粉末中增加了入射光到热的转换,允许更高的打印速度。实际上,使用诸如高速烧结和多喷射熔合的这种光敏剂的粉末烧结技术已经证明3D打印速度可以通过已建立的工业方法与小批量生产相匹敌。但是,由于光敏剂是碳基的,只能产生黑色或灰色物体。要创建白色或彩色打印件,需要明显透明的等效物。

ICFO的研究人员通过设计由等离子体纳米粒子制成的共振光热敏化剂来解决这个问题,这些纳米粒子在近红外线中强烈吸收,同时与可见光的相互作用最小。金纳米棒在与聚酰胺粉末混合之前用二氧化硅涂覆以产生稳定的彩色纳米复合粉末。在共振时,与使用工业标准炭黑作为敏化剂的等效复合材料相比,这些复合材料显示出大大改善的光热转换,并且可以使用低功率光源烧结。此外,它们看起来更白,并且当与染料混合时可以产生颜色鲜艳的3D物体。

「纳米 3D打印」ICFO研究人员克服了3D粉末烧结中的颜色限制

 

这些新结果开辟了利用等离子体纳米粒子生成彩色和功能性3D打印物体的新途径,这是任何打印必须同时兼顾美观和功能性的关键进步。

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