3D列印納米材料顯現出不同的透明度和顏色

具有二向色特性的材料至少可以追溯到4世紀時Lycurgus Cup製造的，玻璃容器從正面照射時呈現不透明的綠色，從後面照亮時呈現半透明的紅色。這種效果是由細長的金和銀納米粒子引起的，這些納米粒子反射某些波長的光線，同時傳輸其他波長，儘管Lycurgus Cup的製造者可能不知道這一點，只是添加金屬粉末使玻璃更加光澤。但來自荷蘭瓦赫寧根大學的Vittorio Saggiomo及他的同事確實了解光學效應的原因，他們開發了一種用金納米粒子進行3D列印的方法，以創造具有二向色特性的物體。

研究人員開始使用Turkevich方法的改進版本創建二向色溶液，使用檸檬酸鹽將金離子還原為金納米粒子。溶液經歷多次臨時顏色變化，從最初的黃色變為藍色，然後在幾分鐘後，它變為深黑色，最後沉澱在二向色不透明的棕色/透明紫色上。該研究報告指出＂時間依賴性研究表明，小金核的形成在時間上聚集在一起，形成與第一顏色變化相伴隨的納米線狀結構。第二次顏色變化，從墨黑色到紫色，伴隨著散射的增強，使紫色溶液呈棕色反射。在沸騰的同時，金納米線碎裂，形成具有大頭部和細長尾巴的納米顆粒，隨著時間的推移，尾巴開始縮小。＂

然後，他們將二向色金納米粒子溶液注入聚乙烯醇(PVA)中，這是一種塑料。他們將塑料擠出成線材，可用於任何標準FDM 3D列印機。 材料中列印的3D零件看起來是棕色的，前面有光線照射，但是在它後面放了一盞燈，它就變成了透明的紫色。

Turkevich方法所產生的效果是一種充分研究的現象。這是物理學和化學相遇的那些可愛事件之一。將光彎曲效果與3D列印相結合肯定會給舊技巧帶來一些新的關注，特別是因為只需要少量的金納米粒子就可以達到效果。除了在藝術家裡找到吸引力之外，二向色塑料還可用於3D列印光學和傳感器。

最後我們來看看杯子顏色轉變的影片吧。