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原来用彩色打印也是可以不用颜料的

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原来用彩色打印也是可以不用颜料的

2019-11-25

  俄罗斯的科学家们最近开发了一种新的彩色打印技术。基于结构颜色原理,这项新技术可在不使用颜料的情况下打印颜色。

  彩色印刷的实现离不开各种颜料。这些化学药品由于其特殊的化学结构,会从可见光中选择性吸收特定波长的光,从而产生不同的颜色。但是,许多颜料会对环境和人体健康造成一定的危害,并且某些颜料会逐渐与空气中的氧气等物质发生反应。反应的颜色通常不同于原始颜料,甚至变为无色,因此当您长时间使用油漆离开油漆,照片或打印时,会发生很多褪色。

  为了克服这些颜料的缺点,越来越多的研究人员最近探索了使用结构色来表达颜色。结构颜色是指由某些微结构引起的光干涉产生的颜色。这种现象在自然界中非常普遍。例如,许多蝴蝶秤的颜色都来自于结构色。结构的颜色完全取决于物体的微观结构,不受化学成分的影响,因此可以通过无毒的化学稳定物质产生颜色。

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  美国国家信息技术光学研究所的研究人员在圣彼得堡尝试使用由薄膜干涉产生的结构色来实现彩色印刷。薄膜干涉是获得结构色彩的一种常用方法。如果光遇到从薄膜的上表面和下表面反射的光,则如果特定波长的光受到干扰,则薄膜的厚度会使两个反射光以不同的方式传播。通常,膜表现出与光的波长相对应的颜色。由于膜的干涉,肥皂泡的颜色和水表面上的油膜的颜色是结构色。随着薄膜厚度的变化,颜色也会改变,因此在纸或其他介质上覆盖不同厚度的薄膜会产生不同的颜色。

  研究人员已经成功开发了一种基于二氧化钛纳大米颗粒的新型墨水。该油墨可以与常规油墨在同一台打印机上印刷。二氧化钛本身没有颜色,但是当将颗粒印刷在纸或其他基材上时,形成的膜由于膜的干涉而显示颜色。通过控制喷涂到基材上的液滴的体积,可以调节薄膜的厚度以产生不同的颜色。尽管这种方法仍然有局限性,例如红色尚未上市,但研究人员仍然对前景持乐观态度。


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