選定單體後，還需確定光固化單體與納米顆粒的比例。如果光固化單體較少，就會無法打印。反之，如果光固化單體太多，則會影響納米顆粒的運動和分散，進而影響結構色的質量。團隊經過大量實驗，對多種不同的比例組合反復嘗試，最終確定了最佳比例。
最後，為了減少光的散射對打印過程的影響，盡可能地提高打印結構的色彩飽和度，在添加劑的選擇上，團隊嘗試了包括碳納米管、碳納米纖維以及黑色墨水等多種材料。但上述材料均存在種種缺陷，研究團隊最終將經過特殊處理的炭黑作為添加劑。
前景廣闊，讓結構色“五彩斑斕”
在此次研究中，研究團隊發現，視角、膠體顆粒粒徑以及打印速度等因素都會影響3D結構色的呈現。當膠體顆粒粒徑和打印速度不變時，隨著視角增加，結構色藍移，即從橙色轉變為黃綠色，最後轉變為藍紫色。這種視角依賴的特性，使得連續數字光處理3D打印技術在個性化珠寶配飾及裝飾、藝術創作等領域有著比較廣闊的應用前景。
除了視角變化會影響結構色的呈現外，當打印速度固定時，控制固定膠體顆粒粒徑、調節打印速度，都可以得到覆蓋可見光範圍的系列結構色。採用順序切片、依次投影、分段打印的方式，還可使同一物體結構上呈現出多種結構色。
除了實現“信手拈來”般地制備結構色，研究團隊利用此種連續數字光處理3D打印技術制備出的多種具有光滑內外表面、低光學損耗及顔色選擇性的線性光傳輸和非線性光傳輸3D結構，也驗證了該方法在製造高效光學傳輸器件方面的獨特優勢。宋延林表示，未來研究團隊會在光子晶體功能器件的制備方面繼續進行新的探索。 |
