纳米级3D打印革命：低成本、高效率的新技术问世

在当今科技日新月异的时代，纳米技术作为一种能够改变未来工业和科学领域的关键技术，正受到越来越多的关注。然而，传统的纳米级印刷技术因其高昂的成本和缓慢的速度，使得许多有潜力的纳米技术应用难以大规模推广。在这样的背景下，研究人员带来了一项革命性的新技术，他们开发了一种新打印方法，这一技术比现有技术更快、更便宜。这项研究展示了其在纳米尺度打印领域的突破性进展。

佐治亚理工学院的研究人员开发了一种基于光的打印纳米金属结构的新技术，这一技术比现有技术更快、更便宜，有潜力改变依赖昂贵且缓慢技术的科学领域。该技术比目前的传统方法快 480 倍，便宜 35 倍。该研究发表在《先进材料》上。

这项新技术涉及在纳米尺度上打印金属，即纳米图案技术，对于电子设备、太阳能转换、传感器等领域的发展至关重要。然而，传统的纳米级印刷需要使用高强度的飞秒激光器，成本高达50万美元，对于大多数研究实验室和小型企业来说过于昂贵。

为了解决这个问题，该研究团队寻找了一种低成本、低强度的光源，可以以类似于飞秒激光器的方式聚焦，最终选择了超辐射发光二极管（SLED）实现商业可用性。SLED 发出的光强度比飞秒激光器低十亿倍。他们利用SLED开发了一种原创的投影式印刷技术，设计了一种将数字图像转换为光学图像的系统并将其显示在玻璃表面上。该系统的运行方式类似于数字投影仪，但产生的图像更清晰。他们利用超辐射光的独特特性来生成缺陷最少的清晰聚焦图像。他们还开发了一种由金属盐组成的透明墨水溶液，并添加其他化学物质以确保液体能够吸收光。当投影系统发出的光照射到溶液时，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，金属颗粒的团聚形成纳米结构。由于它是一种投影式打印，因此可以一次性打印整个结构，而不是逐点打印，从而速度更快。

实验结果显示，即使在低强度光下，也可以进行投影式纳米级打印，只要图像清晰聚焦。而且，与昂贵的飞秒激光器相比，SLED的成本仅为约3000美元。

这项技术的突破有望使纳米级3D打印的能力大众化，为以低成本实现此类工艺打开大门。对于电子、光学和等离子激元领域的工作人员来说，这一技术尤其有用，因为这些领域都需要各种复杂的金属纳米结构。

这项研究不仅提出了一种新的纳米金属结构打印方法，而且有望推动纳米技术的发展，使其更好地造福社会。