最近，新加坡研究人員用一種特殊的納米像素開(kāi)發(fā)出一種新的3d打印方法。每個(gè)納米像素都編碼了兩套光色信息，在不同的偏振光下會(huì )顯出不同顏色，在兩種偏振光下會(huì )呈現出兩幅分開(kāi)的圖像，讓兩幅圖在同一視野中輕微錯位，就產(chǎn)生了景深的感覺(jué)，成為一種3d立體圖。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《自然·通訊》雜志上。

 

 

　　“打印像素用等離子納米結構制作，生成的立體圖可能是迄今最小的。”研究負責人、新加坡科技與研究局（a*star）材料研究與工程研究所的約爾·楊說(shuō)，“看圖時(shí)不需要戴特殊眼鏡，而是通過(guò)偏振器結合光學(xué)顯微鏡才能看到景深和3d效果。”

 

　　該研究的原理是表面等離子共振：金屬納米結構會(huì )以不同波長(cháng)共振，所以它們會(huì )散射不同波長(cháng)的光。如果納米結構是圓的，其共振就與偏振無(wú)關(guān)，因為圓的直徑所有方向都一樣；如果納米結構是二軸的（橢圓或長(cháng)方形），其共振就取決于入射光的偏振態(tài)。研究人員特制了精確規格的納米像素，就能在不同的偏振光下產(chǎn)生不同的顏色。

 

　　這種偏振感應納米像素由直徑約100納米的微鋁顆粒制成。據物理學(xué)家組織網(wǎng)11月21日（北京時(shí)間）報道，研究人員實(shí)驗了兩種不同形狀：橢圓和二連方塊（一對方塊由很小間隙隔開(kāi)），都是二軸的，兩個(gè)軸會(huì )在不同波長(cháng)下共振，顏色由平行于偏振光方向的軸長(cháng)決定。比如一個(gè)130納米×190納米的橢圓像素在y偏振光下顯綠色，而在x偏振光下顯紫色。比較這兩種像素形狀，他們發(fā)現橢圓形像素的偏振—決定色譜更廣，而二連方塊的交叉度更低，能把不想要的顏色混合減到最小。

 

　　用這些像素能打印出高分辨率的3d彩色縮微印品。研究人員演示了一張好似兩幅二維星星圖輕微錯位的圖像，給顯微鏡目鏡加上x(chóng)和y偏振光后，就能看到兩種偏振光下的不同畫(huà)面，結合起來(lái)就形成了3d圖。

 

　　除了3d打印，偏振感應納米像素還有許多其他用途，比如用于高密度光學(xué)信息編碼或全息攝影。此外，3d保密元素是很難復制的，能提供不同級別的身份驗證，還可用于防偽技術(shù)。

 

 

　　研究人員指出，用這些像素編碼超過(guò)兩套信息，讓每個(gè)像素生成三幅或更多圖像也是可能的，比如用不對稱(chēng)的圓形，可以產(chǎn)生兩種以上的偏振—共振顏色。下一步，他們打算將這種技術(shù)推向商業(yè)化。

 

　　眼睛，是獲取環(huán)境信息最多的人體器官之一。為了滿(mǎn)足視覺(jué)需求，科學(xué)技術(shù)從來(lái)都扮演著(zhù)至關(guān)重要的角色。從lamost大口徑兼大視場(chǎng)光學(xué)天文望遠鏡，到能看見(jiàn)細胞內分子運動(dòng)的超高分辨率熒光顯微鏡，無(wú)不是人類(lèi)探索視覺(jué)極限的最佳例證。納米級3d打印技術(shù)的迅猛發(fā)展，在裸眼視域之外，活生生創(chuàng )造出了色彩紛呈、形態(tài)迥異的微觀(guān)世界。一花一世界，一木一浮生。我幻想某一天，人類(lèi)文明能完整地、立體地儲存在一粒默默無(wú)聞卻永不消失的宇宙塵埃之中。