用於3D打印的選擇性粉末燒結方法只能打印有限的顏色。 來自西班牙ICFO等機構的研究人員報告了使用等離子體納米粒子克服該方法中顏色限制的解決方案。
近年來，用於3D打印的選擇性粉末燒結已成為用於製造幾乎任何形狀或幾何形狀的定製元件的越來越經濟的解決方案，影響了多個工業部門。在最近發表在NanoLetters上的一篇論文中，來自西班牙ICFO等機構的研究人員報告了使用等離子體納米粒子克服該方法中顏色限制的解決方案。
選擇性粉末燒結涉及將粉末床（例如聚酰胺，PA12）加熱至恰好低於其熔點，使用IR光源選擇性地熔化粉末的橫截面，然後添加更多粉末並重復以形成3D物體。為了降低成本並提高印刷速度，通常在粉末中加入光熱敏化劑。這些光敏劑通常是碳基的，具有強烈的寬帶吸收，並且將它們添加到聚合物粉末中增加了入射光到熱的轉換，允許更高的打印速度。實際上，使用諸如高速燒結和多噴射熔合的這種光敏劑的粉末燒結技術已經證明3D打印速度可以通過已建立的工業方法與小批量生產相匹敵。但是，由於光敏劑是碳基的，只能產生黑色或灰色物體。要創建白色或彩色打印件，需要明顯透明的等效物。
ICFO的研究人員通過設計由等離子體納米粒子製成的共振光熱敏化劑來解決這個問題，這些納米粒子在近紅外線中強烈吸收，同時與可見光的相互作用最小。金納米棒在與聚酰胺粉末混合之前用二氧化硅塗覆以產生穩定的彩色納米複合粉末。在共振時，與使用工業標準炭黑作為敏化劑的等效複合材料相比，這些複合材料顯示出大大改善的光熱轉換，並且可以使用低功率光源燒結。此外，它們看起來更白，並且當與染料混合時可以產生顏色鮮豔的3D物體。
這些新結果開闢了利用等離子體納米粒子生成彩色和功能性3D打印物體的新途徑，這是任何打印必須同時兼顧美觀和功能性的關鍵進步。
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