电子显微镜下银打印的佐治亚理工学院缩写GT。

　　佐治亚理工学院的研究人员开发出了一种基于光的打印纳米金属结构的方法，该方法比目前可用的任何技术都更快、更便宜。这是一种可扩展的解决方案，可以改变长期依赖昂贵且缓慢技术的科学领域。这一突破有可能将新技术带出实验室并推向世界。
　　新技术的优点许多领域的技术进步依赖于打印纳米尺寸金属结构的能力——纳米尺寸比人类头发宽度小数百倍。苏拉布·萨哈（Sourabh Saha）（乔治·W·伍德拉夫机械工程学院助理教授）和萨哈实验室的学生崔俊浩，（Jungho Choi）（乔治·W·伍德拉夫机械工程学院博士）开发了一种打印金属纳米结构的技术，该技术比目前的传统方法快480倍，成本为现有技术的1/35。
　　克服传统限制在纳米尺度上打印金属（一种称为纳米图案的技术）可以创建具有有趣功能的独特结构。它对于许多技术的发展至关重要，包括电子设备、太阳能转换、传感器和其他系统。
　　人们普遍认为纳米级印刷需要高强度光源。而这种被称为飞秒激光器的工具可能费用高达50万美元，对于大多数研究实验室和小型企业来说过于昂贵。
　　萨哈说：“作为一个科学家，我们没有能力快速且经济地制造足够的纳米材料，这就是为什么有前途的技术往往仅限于实验室，而无法转化为现实世界的应用。”
　　“我们想回答的问题是：我们真的需要高强度飞秒激光来进行纳米级打印吗？我们的假设是：我们不需要这种光源来获得我们想要的打印类型。”
　　他们寻找一种低成本、低强度的光源，这种光源可以类似飞秒激光的方式聚焦，他们选择了超发光二极管（SLED），因为这种光源可以在市场上买到。超发光二极管发出的光强度是飞秒激光的十亿倍。
　　创新的打印技术萨哈和崔俊浩着手创造一种独创的投影式打印技术，设计出一种能将数字图像转换成光学图像并显示在玻璃表面上的系统。该系统的操作类似于数字投影仪，但生成的图像聚焦更清晰。他们利用超荧光的独特特性，生成聚焦清晰、缺陷最小的图像。
　　然后，他们开发了一种由金属盐组成的透明墨水溶液，并添加了其他化学物质，以
　　确保液体能够吸收光线。当投影系统发出的光照射到溶液上时，会引起化学反应，将盐溶液转化为金属。金属纳米颗粒粘附在玻璃表面，金属颗粒的聚集形成了纳米结构。由于这是一种投影式打印，它可以一次性打印出整个结构，而不是一个点一个点地打印，因此速度更快。
　　在对该技术进行测试后，他们发现，即使使用低强度的光，也可以实现投影式纳米级打印，但前提是图像必须高度集中。萨哈和崔俊浩相信，研究人员可以利用市面上的硬件轻松复制他们的工作。与价格昂贵的飞秒激光器不同，他们在打印机中使用的这种SLED的成本约为3000美元。
　　应用崔俊浩说：“目前，只有顶尖大学才能使用这些昂贵的技术，即便如此，它们也位于共享设施中，并不总是可用。我们希望将纳米级三维打印的能力平民化，我们希望我们的研究为更多人以低成本获得这种工艺打开了大门。”
　　研究人员说，他们的技术对电子学、光学和等离子体学领域的工作人员特别有用，这些领域都需要各种复杂的金属纳米结构。
　　萨哈说：“我认为，在从事微小结构制造和生产的科学界，成本和速度这两项指标被严重低估了。在现实世界中，这些指标对于将实验室的发现转化为工业成果非常重要。只有当我们拥有考虑到这些指标的制造技术时，我们才能充分利用纳米技术造福社会。”
　　相关研究成果《通过超发光光投射实现金属纳米结构的可扩展打印》发表在《先进材料》上。（航柯）