科学家受蝴蝶启发用3D打印开发出更先进的屏幕

使用3D设计与打印技术，许多领域的制造商就能够以前所未有的精确度重现那种有机和模拟自然的结果，以用于先进材料的制造。这就为利用在自然界中发现的各种独特特性打开了许多大门。比如，最近有一队科学家就从一种被称为黄星绿小灰蝶Callophrys Rubi或Green Hairstreak）的翅膀身上大受启发。

据天工社了解，这种蝴蝶的翅膀拥有非同寻常的鲜艳亮丽的颜色，以及独特的复杂结构，正在帮助来自澳大利亚Swinburne中心的一群研究人员打造更加靓丽和更好的光相应性能的屏幕。在开发这一更加先进的新型屏幕的过程中，该研究团队在甘棕松博士的领导下，使用高精度光刻3D打印技术在微小尺度上重新创建了这种蝴蝶翅膀的结构。

研究人员称，黄星绿小灰蝶的翅膀上有一对暗褐色的前翅，这种前翅的不同寻常之处在于其下部是鲜亮的绿色而且能够发光。最为神奇的是，它的这种发光效果主要来自于其弯曲的表面上的一种相互交织的复杂结构以独特的方式衍射光造成的结果。其翅膀上的这种微纳米结构被称Gyroid。研究人员的目标就是重建它，并且利用其独特的光学性能。

据甘博士解释说，这种人工制造的Groid结构可以使屏幕具有对光快速响应的属性，换句话说，使用微观的Gyoid结构制成的屏幕可以以超快的速度对光其反应，使其非常适合用于高速开关。目前他们正在使用一种双光束系统增材制造这种神奇的结构。

除了其出色的光响应能力之外，使用这种人造Gyroid结构制成的材料还具有更高的分辨率和更好的机械强度。甘棕松博士解释说：“这些Gyroid结构可以帮助制造更加紧凑的光学电子部件，因为其较小的尺寸，大量的此类结构可以集成到单个芯片上。然而，对于3D设备来说，由于其机械强度较弱，更小和更紧凑也意味着其具有更高的结构崩溃风险。我们的制造技术使我们能够做出强度更高的体系结构来克服这个问题。”

该Gyroid结构的研究项目得到了澳大利亚研究理事会研究超高带宽光学系统设备中心和Swinburne微光学中心的资金支持，后者是生物和纳米光子学研究领域的领导机构之一。