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White and Brightly Colored 3D Printing Based on Resonant Photothermal Sensitizers
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2018-07-10 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b01164 Alexander W. Powell 1 , Alexandros Stavrinadis 1 , Ignacio de Miguel 1 , Gerasimos Konstantatos 1, 2 , Romain Quidant 1
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2018-07-10 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b01164 Alexander W. Powell 1 , Alexandros Stavrinadis 1 , Ignacio de Miguel 1 , Gerasimos Konstantatos 1, 2 , Romain Quidant 1
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The use of photothermal sensitizers to facilitate the sintering of polymer powders is rapidly becoming a pivotal additive manufacturing technology, impacting multiple sectors of industry. However, conventional carbon-based sensitizers can only produce black or gray objects. To create white or colorful prints with this method, visibly transparent equivalents are needed. Here, we address this problem by designing resonant photothermal sensitizers made of plasmonic nanoparticles that strongly absorb in the near-infrared, while only minimally interacting with visible light. Gold nanorods were coated with silica before being mixed with polyamide powders to create stable colorful nanocomposite powders. At resonance, these composites showed greatly improved light-to-heat conversion compared with equivalent composites using the industry standard carbon black as a sensitizer and could be sintered using low-power light sources. Furthermore, they appear much whiter and can produce brightly colored 3D objects when mixed with dyes. Our results open a new route to utilize plasmonic nanoparticles to produce colorful and functional 3D-printed objects.
中文翻译：
基于共振光热敏化剂的白色和鲜艳3D打印
使用光热敏化剂促进聚合物粉末的烧结正迅速成为一项关键的增材制造技术，从而影响了多个行业。但是，常规的碳基敏化剂只能产生黑色或灰色物体。要使用此方法创建白色或彩色印刷品，需要明显透明的等同物。在这里，我们通过设计由等离激元纳米粒子制成的共振光热敏化剂来解决此问题，该等离子体光子敏化剂在近红外光中会强烈吸收，而与可见光的相互作用极小。在与聚酰胺粉末混合之前，先将金纳米棒涂上二氧化硅，以形成稳定的彩色纳米复合粉末。在共鸣时 与使用工业标准炭黑作为敏化剂的同等复合材料相比，这些复合材料显示出显着改善的光热转换，并且可以使用低功率光源进行烧结。此外，它们看起来更白，当与染料混合时可以产生色彩鲜艳的3D对象。我们的研究结果开辟了一条新的途径，以利用等离激元纳米颗粒产生色彩丰富且功能丰富的3D打印物体。
更新日期：2018-07-10
中文翻译：
基于共振光热敏化剂的白色和鲜艳3D打印
使用光热敏化剂促进聚合物粉末的烧结正迅速成为一项关键的增材制造技术，从而影响了多个行业。但是，常规的碳基敏化剂只能产生黑色或灰色物体。要使用此方法创建白色或彩色印刷品，需要明显透明的等同物。在这里，我们通过设计由等离激元纳米粒子制成的共振光热敏化剂来解决此问题，该等离子体光子敏化剂在近红外光中会强烈吸收，而与可见光的相互作用极小。在与聚酰胺粉末混合之前，先将金纳米棒涂上二氧化硅，以形成稳定的彩色纳米复合粉末。在共鸣时 与使用工业标准炭黑作为敏化剂的同等复合材料相比，这些复合材料显示出显着改善的光热转换，并且可以使用低功率光源进行烧结。此外，它们看起来更白，当与染料混合时可以产生色彩鲜艳的3D对象。我们的研究结果开辟了一条新的途径，以利用等离激元纳米颗粒产生色彩丰富且功能丰富的3D打印物体。
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