干涉喷墨打印：仅用一种墨水打印出彩色图案

彩色印刷技术发展迅速，在不到40年的时间里，它就从使用墨带的针式打印机发展成可以打印三维彩色物体的3D打印机。然而，这些打印机都需使用染料墨水或墨粉（CMYK或RGB颜色方案），染料或多或少会带有一些毒性，另一方面，打印产生的废粉如果处理不当也容易造成环境污染。

来自俄罗斯ITMO大学的研究者提出了一种可作为印刷彩色图像和存储信息的光学纳米结构。该技术基于二氧化钛胶体墨水喷涂出具有高折射率（在整个可见光范围内，折射率为2±0.08）的单层膜，通过控制喷墨沉积制得不同厚度的薄膜，膜厚不同，光线的干涉程度不同，表现出来的颜色也不同，从而仅用一种墨水，就可以得到彩色图案。（该研究结果刊登在ACS Nano杂志上）

【图1】干涉喷墨打印的示意图（膜厚不同，光线的干涉程度不同，人眼看到的颜色也不同）

在墨水的制备过程中形成的二氧化钛纳米粒子具有明显的结晶晶格条纹结构，晶粒的平均尺寸约5nm。因为不使用染料，这种墨水对环境更友好，对生物也无毒性。

【图2】在二氧化硅基底或PET基底上通过干涉喷墨打印制得的彩色图案。

目前，该干涉喷墨打印技术能制备膜厚达50nm的精细纳米结构，该技术被认为是将来发展干涉彩色印刷方法的基础，并将广泛用于实现光学纳米物体。