飛秒激光可開發出金屬上（shàng）色技術

利用一部台式激光器，美國羅切斯特大學科學家將純（chún）金屬鋁變成了表麵呈金色、藍色、灰色以及其他多種顏色的彩色鋁，而且這種工藝在（zài）其他用於實驗（yàn）的，包括鉑、鈦、鎢、銀和金在內的金（jīn）屬身上也獲得了成（chéng）功。 
  
    羅切斯特大學光學研究所的光學副教授（shòu）郭春雷（音譯（yì））和其（qí）助手安那托裏•沃偌別夫（fū）利用（yòng）超短高強激光脈衝處理金屬，導致金屬表麵發生變化，形成（chéng）了呈單色（sè）或彩色的納米微（wēi）結構。除金屬表（biǎo）麵顏色發生變化外，郭春雷表示，激光處（chù）理過程（chéng）還改變（biàn）了原金屬（shǔ）固有的表麵特（tè）性。此外（wài），金屬表麵新形（xíng）成的納米（mǐ）微結構將不會褪色或脫落。 
  
    2006年底，郭春雷和他的研究小組曾用激光束處（chù）理金屬鋁，在金屬表麵創造出能夠吸收幾乎所有光線的納米結（jié）構，可讓普通鋁塊變成至今所創造出來最暗的材料之一。這種黑色金屬（shǔ）具有相當（dāng）高（gāo）的吸收特性，對於多種想要捕捉光線的應用都十分理想。潛在的應用範圍包括從製造更（gèng）好的太（tài）陽能收集器到更先進的隱身技術。經過進一步研究（jiū），他們現在成功地讓多種金屬材（cái）料的表麵呈（chéng）現出了多種顏色。 
  
    在2月1日的《應用物理學雜誌》（Journal of Applied Physics）上發表的一篇（piān）論文（wén）中，郭教授將同樣的工藝技術做了進一步的拓展。他稱，有可能通過改變任何金（jīn）屬的特性，把（bǎ）它們（men）轉（zhuǎn）變成任何顏色——甚至（zhì）能（néng）像蝴蝶的翅膀一樣，具有七彩顏色（sè）。 
  
    “自從黑色金屬（shǔ）的探索之（zhī）後，菠萝蜜视频在线观看已決心要獲得完全的控製（zhì），讓金屬反射特定（dìng）顏色，並將其他顏色吸收掉，而現在菠萝蜜视频在线观看終於能夠讓金屬（shǔ）反射出幾乎是菠萝蜜视频在线观看想要的任何顏色。”郭（guō）教授說，“當菠萝蜜视频在线观看首（shǒu）次發現這種工藝能產生出金（jīn）色時，菠萝蜜视频在线观看簡直不敢相（xiàng）信。菠萝蜜视频在线观看在實（shí）驗（yàn）室裏一直工作到午夜，試圖弄清菠萝蜜视频在线观看還（hái）能夠造出什麽顏色。” 
  
    此次，金屬上色研究是繼黑色金屬發現之後的後續研究，研（yán）究人員利用一種極其（qí）短暫且（qiě）強烈的激光脈（mò）衝改變（biàn）了金（jīn）屬的表麵，從而形成納米級微結構，這（zhè）些結構（gòu）能（néng）選擇性地（dì）反（fǎn）射某種顏色以顯現特（tè）定顏色（sè）或（huò）其他顏色的組合。研究人（rén）員使用的超短、超強（qiáng）光（guāng）由一部飛秒激光器（qì）產生，激（jī）光（guāng）脈衝隻有（yǒu）千兆分之幾秒。如（rú）果（guǒ）1飛（fēi）秒等（děng）同（tóng）1秒（miǎo），那麽原（yuán）先的1秒就約為3200萬年。在它短暫地爆發（fā）期間，激光釋放出相當於整個北美電力（lì）網的能量（liàng），這些能力全都（dōu）聚（jù）焦在針尖兒般（bān）大小的點上。  
   
    研究表明，這種強烈轟擊可以迫使金屬表麵形成諸如窪坑、小珠狀和細線狀等納米結構，以哪一種方式回（huí）應入射光，則要（yào）看激光雕塑結構的方式。由於這些結構小於可見光波長，因此它（tā）們反射光（guāng）線的方式（shì）高度依（yī）賴於納（nà）米結構特（tè）殊的尺寸與形狀。改變激光強度、脈衝長度與脈衝數量，研究人（rén）員就能控製納米結構的配置，從（cóng）而控製（zhì）金屬所能反射的顏色。 
  
    此外，研究小（xiǎo）組還通過（guò）在金屬表麵產生有規律（lǜ）的微細線條（tiáo），致使不同波長的反射（shè）光線在（zài）不同的方向上發生不同的（de）幹涉現象，獲得了（le）彩虹般的鮮豔顏色。結果，一塊金屬可在（zài）一個方向呈現紫色，在另一（yī）個方（fāng）向呈現灰（huī）色，或者（zhě）同時（shí）呈現多種顏色。 

 據悉，目（mù）前研究人員處理麵積如（rú）同1枚10美分（fèn）硬幣大小的金屬表（biǎo）麵需要30分鍾或更長的時間。不過（guò），他們正在努力完善自己（jǐ）的激光處理（lǐ）技術。幸運的是，雖然產生的激光強度令人難以置信，但飛秒激光器隻需用牆壁上的普通電源插座就能驅動，這意味著一旦此工藝經過（guò）改良，操作起來會相對簡單。 
  
    這種新工藝也適用於研究人員（yuán）測試過的每種金屬，而且結果非常一致。研究人員相信（xìn），該工藝應對（duì）所有已知金屬都適用。郭教授及其團隊目前正在研究對工藝（yì）進行適當的調校（xiào），以便為完全上色的金屬（shǔ）創造（zào）出彩虹（hóng）當中的其餘顏色，包括紅色與綠色。 
  
    郭教授稱，由於（yú）此項工藝（yì）不隻是（shì）一種塗布，而（ér）是改變了金屬（shǔ）本身固有的表麵特性，因此這種顏色永遠不會褪色或脫落。他（tā）指出，這種七（qī）彩金屬的（de）潛在（zài）用途可謂五花八門。如自（zì）行車製造廠（chǎng）商利用一部激光器（qì）就能夠生產（chǎn）出擁有不同顏色的自行車；人們將可以將一（yī）張全彩的全家福照片蝕刻到冰箱門（mén）上；或者用（yòng）一枚以你未婚妻最喜歡的顏色訂做金戒指來求婚。