EPFL-onderzoekers hebben een nieuw type printproces ontwikkeld waarbij materiaal wordt verwijderd in plaats van gedeponeerd. Hun methode zou met name handig kunnen zijn voor het afdrukken van bijvoorbeeld bankbiljetten en ID-documenten.

"We hebben een geheel nieuw printproces ontwikkeld, waardoor het concept van Guttenberg op zijn kop wordt gezet", zegt prof. Olivier Martin, hoofd van het Nanophotonics and Metrology Laboratory van EPFL's School of Engineering. Martin toont trots een weergave van het EPFL-logo dat is geproduceerd met behulp van de baanbrekende methode van zijn team. De letters in het logo zijn transparant, terwijl de randen zwart of aluminiumkleurig zijn. Het oorspronkelijke doel van de onderzoekers was om een ​​materiaal te ontwikkelen dat licht volledig absorbeert. Ze creëerden een materiaal bestaande uit drie lagen - eerst aluminium, dan magnesiumfluoride (een diëlektrische verbinding) en ten slotte chroom - zittend op een plexiglas-substraat. Elke laag is slechts enkele nanometers dik. Het eindresultaat is een zwart oppervlak dat alle lichtgolven absorbeert. "Zwart is een heel moeilijke kleur om te verkrijgen", zegt Martin. "Meestal krijg je iets met een blauwachtige of violette ondertoon. Maar in ons geval was het zwart dat we verkregen echt zwart. Dat betekent dat ons materiaal 100% van het licht kan opvangen waaraan het wordt blootgesteld."

Een perfecte spiegel

Sebastian Mader, de Ph.D. student die het project leidde, wilde zien wat er zou gebeuren als hij de bovenste laag van het materiaal zou verwijderen:het chroom. "Toen ik dat eenmaal deed, bleef er alleen nog de diëlektrische verbinding en het aluminium over", zegt hij. "Samen vormen deze twee verbindingen een perfecte spiegel. Ze reflecteren alle golflengten van het licht en absorberen niets ervan." Hij ging toen verder en verwijderde deze twee lagen, waardoor alleen het plexiglas-substraat overbleef. "Dat gaf ons een volledig transparant oppervlak", zegt Mader.

Transparantie tekenen

De onderzoekers verwijderden de afzonderlijke lagen met een laser. Het was zo nauwkeurig dat ze de lagen zo veel of weinig konden verdunnen als ze wilden om het volledige spectrum van tinten tussen zwart en transparant te reproduceren. "Hoe langer we de laser op een bepaalde plek lieten staan, hoe meer materiaal hij verwijderde", zegt Martin. "We hebben in feite lijnen van transparantie 'getekend' in plaats van lijnen van kleur." Hun nieuwe methode zou vooral nuttig kunnen zijn in beveiligingstoepassingen en voor het afdrukken van bankbiljetten. "Contrast is erg belangrijk voor onze ogen en aangezien onze methode zowel volledig zwarte als volledig transparante gebieden kan produceren, kunnen we veel contrast genereren", zegt Martin. "We kunnen bijvoorbeeld witte letters op een zwarte achtergrond tekenen, waardoor de letters heel goed leesbaar zijn." Hun studie verschijnt in Light:Advanced Manufacturing. + Verder verkennen

Snel, goedkoop en kleurrijk 3D-printen