五彩繽紛的蝴蝶翅膀、光鮮靚麗的孔雀羽毛、發光著金屬光澤的昆蟲發樂娛樂城甲殼……點綴著這些大天然神奇杰作的并非平凡色素，而是光與光子晶體組織發作散射、插手、衍射等作用后形成的組織色。
光子晶體是由差異折射率介質周期性排序而形成的光學超質料，也被稱為光學半導體。通過設計和制造光子晶體質料及關連器件來管理光子運動，并在此根基長進一步實現光子晶體質料的不同種類利用，是人們持久以來的理想。
近日，中國科學院化學研討所綠色排印院焦點試驗室研討員宋延林、副研討員吳磊等研討人員構造的研討隊伍應用持續數字光處置（DLP）3D打印專業，實現了具有敞亮組織色的三維光子晶體組織制備，為首創組織色制備想法及開拓3D打印的利用開創了新的道路。
首創想法，讓光子晶體精確生長
光子晶體作為前程光子行業成長的根基性LEO質料，其特別的三維光學管理本事使其在集成光學元件、光子晶體光纖及高密度光學數據儲存等領域都有浩蕩的利用遠景。3D打印專業比年來的成熟成長，也使其成為最好的光子晶系統備策略之一。
宋延林向介紹，固然比年來有一些將3D打印專業利用于多種圖案化光子晶系統備的案例，但平凡的3D打印專業由於墨水中樹脂的光固化速度和納米粒子組裝速度的不同，存在組織色功效較差、打印精度較低、難以實現復雜三維組織等疑問。上述想法制備的多種圖案化光子晶體具有外表形貌粗陋和保真度較差等不足，難以被廣泛利用于光學器件中。
要實現高精度、高保真的光子晶體組織3D打印，就必要要擴展出新的想法。此次研討中，研討隊伍採用了持續數字光處置3D打印專業。與常見的將原質料層層擠出、堆疊而成的3D打印專業差異，持續數字光處置3D打印專業基于光敏樹脂質料在紫外線照耀下會快速固化的特徵，應用紫外線光束在光敏樹脂溶液中雕刻形成3D組織。
此次研討隊伍所采用的持續數字光處置3D打印想法重要的打印程序如下：首要，在透徹基板上滴上墨水，將墨水上方的成型平面緩緩降落，與墨2020娛樂城水進行接觸；接下來，通過基板下方的光束將打印圖案照耀在墨水上；之后，受到紫外線照耀的墨水會凝固成預先設計好的外形。94大發娛樂一滴滴小小的墨水被雕刻為一個3D光子晶體組織，其整個產生的過程仿佛是從基板上生長出來。
宋延林表明，研討隊伍所采用的持續數字光處置3D打印專業重要在雙方面上贏得了主要改進。
在打印模式上，市面上的光固化持續數字光處置3D打印專業大都是層層打印，打印速度較慢。研討隊伍研發出的低黏附光固化界面，讓液滴與基底之間的粘附力極低，打印過程沒有任何拖泥帶水，或許實現趕快持續打印成型，極大地增加了打印的速度。
在成型方式上，市面上的光固化持續數字光處置3D打印專業一般要采用液槽來禮服大批液態樹脂。采用液槽來禮服大批液態樹脂的方式導致在持續打印過程中，不應該固化的區域由於受到照耀而固化，不光造成原質料的大批糟蹋，也減低了持續打印過程中的不亂性及區分率。研討隊伍摒棄了液槽，而是以單墨滴為成型單位，通過管理固化過程中氣、固、液三相接觸線，明顯減少了液體樹脂在固化組織外表的殘留。同時，以單墨滴為成型單位還減低了界面粘附，提升了液體內部樹脂的流動，明顯提高了3D打印的精度和不亂性。
戰勝難題，逐個擊破墨水困難
除了首創打印方式，此次研討中，研討隊伍對打印所需的墨水也進行了大膽改革。我們這一次研討中最難題的環節即是打印墨水的開闢。宋延林表明。
針對上述疑問，研討隊伍創建性地研發出了應用氫鍵輔導的膠體顆博必發粒墨水，賦予了打印組織高質量的組織色與光子晶體特徵。研討隊伍研發的墨水由三部門構造：實現三維組織構建的光固化單體和光觸發劑、擔保組織色的納米顆粒、減少光散射的增添劑。
在單體的抉擇和觸發劑合成上，斟酌到環保要求，研討隊伍合成的墨水為水性體系。但由于目前廣泛採用的觸發劑大多為油溶性，少數水溶性的觸發劑又與3D打印所采用的光波波長不匹配，光觸發效率較低。為了或許得到較高光觸發效率的水溶性觸發劑，隊伍查閱了大批文獻并進行了反復的摸索試驗，終極勝利合成出了水溶性的光觸發劑。
除了觸發劑，光固化單體的抉擇加倍至關主要。宋延林表明，及格的光固化單體必要知足既能實現三維組織化，又不可在打印過程中引起集合物和納米顆粒的相分解的前提。論文第一
