Un sistema de impresión láser permite imprimir en un área del tamaño de un cabello

Un equipo de investigadores de la Universidad de Twente (Países Bajos) publicó en junio un artículo sobre cómo imprimir estructuras 3D de cobre y oro, apilando gotas de metal de tamaño microscópico, creadas mediante la fusión de una fina película metálica con un láser pulsado.

Ahora, utilizando también la impresión láser, científicos de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU, Kongens Lyngby) podrían imprimir esta noticia en color en un área del tamaño de un cabello. Este avance en nanotecnología se ha publicado en Nature Nanotechnology. El sistema permite imprimir datos de alta resolución e imágenes en color de calidad sin precedentes.

Con esta tecnología, investigadores de DTU Nanotech y DTU Fotonik han reproducido una imagen en color de la Mona Lisa, en menos de un píxel de una pantalla de alta densidad, como la iPhone Retina. La tecnología láser permite imprimir en una resolución de 127.000 DPI (puntos por pulgada): en comparación, las revistas semanales o mensuales se imprimen normalmente en una resolución equivalente a 300 DPI, 400 veces menos.

La impresión de imágenes microscópicas requiere una superficie especial estructurada a nanoescala. La estructura consta de filas con pequeñas columnas con un diámetro de sólo 100 nanómetros cada una. Esta superficie estructurada se cubre luego con 20 nanómetros de aluminio. Cuando un pulso de láser se transmite de nanocolumna a nanocolumna, cada una se calienta localmente, después de lo cual se funde y se deforma. La temperatura puede alcanzar hasta 1.500 ° C, pero sólo por unos pocos nanosegundos, evitando que el calor extremo se propague.

La intensidad del rayo láser determina qué colores se imprimen en la superficie, ya que la magnitud de la deformación de la columna decide qué color se refleja. Los pulsos de láser de baja intensidad conducen a una deformación menor de la nanocolumna, lo que resulta en tonos azules y púrpura. Los pulsos fuertes crean una deformación drástica, lo que da a la reflexión desde la nanocolumna un tono de color naranja y amarillo.

El profesor N. Asger Mortensen, de DTU Fotonik, explica en la información de la universidad: "Cada vez que realizamos un ligero cambio en la geometría de la columna, cambia la forma en que absorbe la luz. La luz que no es absorbida es el color que ven nuestros ojos. Si la columna absorbe toda la luz azul, por ejemplo, la luz roja será la reflejada, por lo que la superficie aparecerá roja".

Aplicaciones

Los investigadores de DTU creen que hay un margen considerable para la aplicación de esta nueva tecnología de impresión láser. El profesor Anders Kristensen, de DTU Nanotech, lo detalla: "Será posible guardar datos invisibles a simple vista. Esto incluye números de serie o códigos de barras de productos y otra información. La tecnología también se puede utilizar para combatir el fraude y la falsificación, ya que los productos serán etiquetados de manera que sean muy difíciles de reproducir. Será más fácil determinar si el producto es original o una copia".

La nueva tecnología de impresión láser también se puede utilizar a mayor escala para personalizar productos tales como teléfonos móviles con una decoración única, nombres, etc.

Empresas productoras de repuestos para los vehículos, tales como paneles de instrumentos y botones, tienen un gran interés en la tecnología, ya que puede simplificar la producción. Hoy en día, la gran cantidad de diferentes paneles de instrumentos debe adaptarse a los diferentes accesorios que tiene un coche, incluyendo el aire acondicionado, el USB, los encendedores, etc.

La tecnología ha sido patentada, y los investigadores se centrarán ahora en su desarrollo, de modo que pueda reemplazar a las impresoras láser convencionales que tenemos en nuestras oficinas y en nuestros hogares.

Referencia bibliográfica:

Xiaolong Zhu, Christoph Vannahme, Emil Højlund-Nielsen, N. Asger Mortensen, Anders Kristensen: Plasmonic colour laser printing. Nature Nanotechnology (2015). DOI: 10.1038/nnano.2015.285.