2023年8月10日，据资源库了解，全球首个适用于透明显示器和增强现实（AR）设备的3D打印技术已被研发出来，实现了类似变色龙改变肤色或孔雀美丽羽毛变色的物理现象。

纳米光子3D打印机用于制造先进显示器的衍射光栅，图片来自：韩国电工研究院

韩国电子与通信研究院（KERI）的Jaeyeon Pyo博士团队，基于"纳米级3D打印技术"成功实现了能够精确控制光路的三维衍射光栅。这一创新技术利用自然界中的结构色原理，实现了先进的显示技术。该研究成果已被选为ACS Nano封面文章。

当光线遇到微观结构，其波长级别通常相当于人类头发厚度的1/100到1/1000，会发生衍射现象并改变光线路径。当微观结构呈现规则排列时，特定波长的光线会因衍射而反射，产生独特的“结构色”。例如，在自然界中，变色龙的肤色不是由多种色素的混合物引起的，相反，它来自皮肤表层微观结构的变化，从而导致不同结构色的产生。同样，孔雀羽毛中美丽的颜色也是其内部微观结构特定排列的结果。

KERI的成就是实现了“衍射光栅”的纳米级3D打印，它可以精确控制结构颜色。衍射光栅是一种具有规则排列的微观结构的装置，用于控制光的衍射。当光线照射在其上时，光线会根据波长以不同的路径反射，从而产生特定的结构颜色或光谱。换句话说，通过该3D打印技术，可以精确控制光线而无需染料即可实现生动的着色。

为了控制波长只有人类头发粗细1/1000的光的衍射，需要极其精细的衍射光栅。KERI运用世界领先的纳米级3D打印技术，通过一种称为“横向打印”的新方法，成功打印了高密度的纳米线衍射光栅。这一过程类似于缝纫，通过移动3D打印喷嘴，以打印桥梁状结构。

KERI的纳米级结构着色3D打印技术作为ACS Nano的封面文章发布，图片来自：韩国电工研究院

该衍射光栅还有望用于各种高级显示应用。比如考虑到衍射光栅本身的透明度，它可以用于未来的各种透明显示器，例如智能汽车窗户、镜子和平视显示器。这项技术还可以在已经利用衍射光栅作为关键组件的AR设备中也有许多应用。此外，衍射光栅可以根据其形变发出不同颜色的光，因此可用于需要形变检测的机械工程和生物医学应用，并且衍射光栅本身可用于各种光学物理研究。

KERI的Jaeyeon Pyo博士表示，这是“世界上第一个能够在所需位置精确实现特定结构颜色的3D打印技术，而不受基材材料或形状的限制。这项技术将能够克服显示设备的固定“外形”的限制，，带来形状的多样性。“

KERI已经申请了这项原创技术的专利，预计该成果将引起显示技术相关企业的广泛关注。他们计划通过确定需要这项技术的企业来推动技术转让。

注：本文由资源库编译，原文来自phys.org，原标题为“3D printing technology achieves precision light control for structural coloration”。

2023年8月10日，据资源库了解，全球首个适用于透明显示器和增强现实（AR）设备的3D打印技术已被研发出来，实现了类似变色龙改变肤色或孔雀美丽羽毛变色的物理现象。

纳米光子3D打印机用于制造先进显示器的衍射光栅，图片来自：韩国电工研究院

韩国电子与通信研究院（KERI）的Jaeyeon Pyo博士团队，基于"纳米级3D打印技术"成功实现了能够精确控制光路的三维衍射光栅。这一创新技术利用自然界中的结构色原理，实现了先进的显示技术。该研究成果已被选为ACS Nano封面文章。

当光线遇到微观结构，其波长级别通常相当于人类头发厚度的1/100到1/1000，会发生衍射现象并改变光线路径。当微观结构呈现规则排列时，特定波长的光线会因衍射而反射，产生独特的“结构色”。例如，在自然界中，变色龙的肤色不是由多种色素的混合物引起的，相反，它来自皮肤表层微观结构的变化，从而导致不同结构色的产生。同样，孔雀羽毛中美丽的颜色也是其内部微观结构特定排列的结果。

KERI的成就是实现了“衍射光栅”的纳米级3D打印，它可以精确控制结构颜色。衍射光栅是一种具有规则排列的微观结构的装置，用于控制光的衍射。当光线照射在其上时，光线会根据波长以不同的路径反射，从而产生特定的结构颜色或光谱。换句话说，通过该3D打印技术，可以精确控制光线而无需染料即可实现生动的着色。

为了控制波长只有人类头发粗细1/1000的光的衍射，需要极其精细的衍射光栅。KERI运用世界领先的纳米级3D打印技术，通过一种称为“横向打印”的新方法，成功打印了高密度的纳米线衍射光栅。这一过程类似于缝纫，通过移动3D打印喷嘴，以打印桥梁状结构。

KERI的纳米级结构着色3D打印技术作为ACS Nano的封面文章发布，图片来自：韩国电工研究院

该衍射光栅还有望用于各种高级显示应用。比如考虑到衍射光栅本身的透明度，它可以用于未来的各种透明显示器，例如智能汽车窗户、镜子和平视显示器。这项技术还可以在已经利用衍射光栅作为关键组件的AR设备中也有许多应用。此外，衍射光栅可以根据其形变发出不同颜色的光，因此可用于需要形变检测的机械工程和生物医学应用，并且衍射光栅本身可用于各种光学物理研究。

KERI的Jaeyeon Pyo博士表示，这是“世界上第一个能够在所需位置精确实现特定结构颜色的3D打印技术，而不受基材材料或形状的限制。这项技术将能够克服显示设备的固定“外形”的限制，，带来形状的多样性。“

KERI已经申请了这项原创技术的专利，预计该成果将引起显示技术相关企业的广泛关注。他们计划通过确定需要这项技术的企业来推动技术转让。

注：本文由资源库编译，原文来自phys.org，原标题为“3D printing technology achieves precision light control for structural coloration”。