科学家利用单激光技术在金属上打印彩色图像

虽然科学家已经可以使用激光在金属表面上创建彩色图像，但是不同类型的激光必须用于不同的效果。然而，现在俄罗斯科学家已经开发出一种使用单一商用激光产生多种效果的方法。

在Galina Odintsova的带领下，圣彼得堡国立信息技术、机械与光学大学（ITMO）大学的研究人员能够改变激光器的“加工参数”，使他们能够控制在宽温度范围内加热金属表面的程度。这反过来使得可以以三种方式产生彩色图像。这些技术都不是特别耗时，并且都可以用于创建大图像或小图像。

首先，在称为激光氧化的过程中，激光用于在金属表面的宽区域上产生薄氧化膜。由于其中发生的光干涉，该胶片随后显示为给定的颜色。在第二种方法中，激光在金属上产生亚波长纳米颗粒。当这些粒子被环境光击中时，称为表面等离子体共振的光学现象使得处理区域呈现某种颜色 - 通过选择不同形状或尺寸的纳米粒子来确定该颜色。科学家认为该方法特别适用于贵重金属，例如珠宝中使用的贵重金属，因为它不需要对材料进行预处理。

最后，第三个过程利用激光来部分熔化金属的表面层，形成一系列精细的平行凹槽。这种图案称为周期性光栅，以这样的方式散射光，即表面根据观察角度呈现不同的颜色。该过程的可能应用是防伪标签，其可以直接印刷到金属产品上。

科学家们表示，激光氧化和周期性光栅工艺已经足够实用和可靠，可用于大规模生产和个别项目。他们正在继续开发纳米粒子工艺，以使其在日常使用中更稳定。

一篇关于该研究的论文最近发表在《Optical Materials Express》杂志上。

论文链接：https://www.osa.org/en-us/about_osa/newsroom/news_releases/2019/new_laser_methods_create_dazzling_colors_on_metals/