革命性微米級3D列印技術 動態調色重現「馬踏飛燕」國寶風采

德國科學家最新研發出一項突破性的微米級3D列印技術，透過特殊樹脂材料搭配電場調控，能在列印過程中即時調整色彩，成功打造出比人類髮絲更細微的彩色文物複製品。這項刊登於《PNAS Nexus》期刊的研究，為微光學元件與防偽技術開創嶄新可能。

傳統宏觀尺度的多色3D列印，可透過擠出機依序切換不同顏料實現。但微米級列印普遍採用「雙光子聚合」(TPP)技術，需以雷射精準固化樹脂中的體素(voxel)，若要變換色彩往往得耗時重新校準系統。

由Metin Sitti教授領軍的研究團隊，創新開發出「電場耦合TPP系統」。該技術採用斜螺旋狀膽固醇型液晶樹脂，當施加不同強度電場時，材料會產生結構色變化。研究人員巧妙利用電流改變液晶分子排列角度，使材料在白光下呈現從紫到綠再到紅的漸變色彩。

為驗證技術效能，團隊選擇中國國寶級文物「馬踏飛燕」作為測試模型。這尊高度僅65微米的微型複製品，成功展現多層次色彩表現。研究同時展示多項微結構成果：包含馬克斯普朗克學會標誌的2D多色印刷、測試解析度極限的太極圖案，以及各種3D微型框架結構。

這項技術突破不僅實現「所見即所得」的微米級全綵列印，其即時調色特性更適合應用於光學元件開發與高階防偽標籤製作。研究團隊特別指出，電場調控的精準度可達單個體素等級，為奈米光子學研究開闢新途徑。

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