参照肥皂泡和蝴蝶同党，中科院用通明墨水实现彩印

打印机是目前难以被代替的办公设备，但你晓得它会形成许多情况问题吗？

消费颜料和油墨的化学工艺其实不环保，大量彩印需要不断改换多个墨盒，许多墨盒还未被用尽就已躺在垃圾场。据统计，每年有 11 亿个墨盒被丢弃，大要 450 年才会天然合成。一盒有残墨的墨程度均污染 60 立方米的水源。

▲ 高级照片打印时机装备多个彩色墨盒. 图片来自：Denisgomes

印刷行业存在的诸多问题，鼓舞着研究人员创造其他办法创建彩色图像。近日，中科院化学研究所的研究人员提出一种利用通明高分子墨水打印「全彩构造色图像」的办法。该办法打破了我们对彩色印刷的固有认知，呈现差别颜色不再需要彩色墨水。

构造色（structural color）又称「物理色」，是由微不雅物理构造与天然光之间的彼此感化（如散射、干预、衍射等）所产生的颜色，和「化学色」的显色原理完全差别。

绚烂的彩虹与肥皂泡、斑斓的孔雀羽毛和蝴蝶同党，那些在阳光下闪闪发亮的颜色，就是大天然中普遍存在着的构造色。

▲ 图片来自：Brocken Inaglory

中科院研究人员基于构造色原理，对最常见的彩色打印机——喷墨打印机停止了革新。他们利用了一种在人眼看来通明的聚合物墨水，并用具有疏水外表的玻璃取代了容易吸收大大都液体的纸张。当水性墨滴落下时，它们会被玻璃排挤，进而构成类似「微型穹顶」的构造。

操纵液体的外表张力特征和玻璃的疏水感化，打印机能够创建差别大小和外形的微型穹顶，每个微型穹顶反射差别波长的光，使人眼感知差别的颜色。将数千个图像分组在一路，能够创建更大的全彩图像，看起来就像彩色墨滴喷射到纸上一样。

▲ 图片来自：GIZMODO

然而，那种效果仅在一侧起感化，从另一侧察看玻璃片时，墨水仍然是通明的，那其实很有用途。

鸟类在穿过城市时面对着很高的灭亡率，纽约市每年有 9 万至 23 万只鸟类因窗户碰碰而灭亡，那些窗户关于它们来说是不成见的。将来，整座摩天大楼都能够被如许的玻璃片笼盖，不管是大型告白牌仍是鸟类平安型窗户，而内部的视野不会被障碍。

研究人员相信，通过对微型穹顶外形和图案构造的精准操做，他们能够完全控造颜色的饱和度、亮度和其他方面。

▲ 那种新印刷办法具有高保实度. 图片来自：GIZMODO

那种新的构造色办法，既能够与现有的打印机兼容，还可能有助于降低印刷成本，因为它只需要单一墨水。此外，那些印刷品能够抵御光的漂白，利用寿命比随时间褪色的染料要长得多。只要微型穹顶构造没有被毁坏，颜色总像初见一般新鲜饱和，因而是一种愈加环保且不变的呈色体例。

2015 年，密苏里科技大学的研究人员也是按照构造色原理，缔造了一种「无墨打印机」。他们利用激光在金属质料上打出数千个小孔，以产生和蝴蝶同党不异效果的微不雅构造，但只要金、绿、橙、青、洋红和海军蓝等少量颜色能被闪现出来。

▲ 具有数千个微孔的薄夹层质料. 图片来自：GIZMODO

更重要的问题是，「无墨打印机」只能在微不雅层面上工做，它利用了一种薄夹层质料——只要 170 纳米厚，由两层银构成，中间是一层二氧化硅。那个全彩版的密苏里科技大学标记，它的尺寸大约为十亿分之一米。

▲ 图片来自：GIZMODO

不外，那台「无墨打印机」本就「志不在打印」，而是选择投身更精微的应用，例如创建肉眼不成见的高级平安标识表记标帜以及实现新型的信息存储。

全标识表记标帜以及实现新型的信息存储。