科技日報訊 （記者常麗君）最近，新加坡研究人員用一種特殊的奈米像素開發出一種新的3D列印方法。每個奈米像素都編碼了兩套光色資訊，在不同的偏振光下會顯出不同顏色，在兩種偏振光下會呈現出兩幅分開的圖像，讓兩幅圖在同一視野中輕微錯位，就産生了景深的感覺，成為一種3D立體圖。相關論文發表在最近出版的《自然·通訊》雜誌上。

　　“列印像素用電漿奈米結構製作，生成的立體圖可能是迄今最小的。”研究負責人、新加坡科技與研究局（A*STAR）材料研究與工程研究所的約爾·楊説，“看圖時不需要戴特殊眼鏡，而是通過偏振器結合光學顯微鏡才能看到景深和3D效果。”

　　該研究的原理是表面電漿共振：金屬奈米結構會以不同波長共振，所以它們會散射不同波長的光。如果奈米結構是圓的，其共振就與偏振無關，因為圓的直徑所有方向都一樣；如果奈米結構是二軸的（橢圓或長方形），其共振就取決於入射光的偏振態。研究人員特製了精確規格的奈米像素，就能在不同的偏振光下産生不同的顏色。

　　這種偏振感應奈米像素由直徑約100奈米的微鋁顆粒製成。據物理學家組織網11月21日（北京時間）報道，研究人員實驗了兩種不同形狀：橢圓和二連方塊（一對方塊由很小間隙隔開），都是二軸的，兩個軸會在不同波長下共振，顏色由平行于偏振光方向的軸長決定。比如一個130奈米×190奈米的橢圓像素在y偏振光下顯綠色，而在x偏振光下顯紫色。比較這兩種像素形狀，他們發現橢圓形像素的偏振—決定色譜更廣，而二連方塊的交叉度更低，能把不想要的顏色混合減到最小。

　　用這些像素能列印出高解析度的3D彩色縮微印品。研究人員演示了一張好似兩幅二維星星圖輕微錯位的圖像，給顯微鏡目鏡加上x和y偏振光後，就能看到兩種偏振光下的不同畫面，結合起來就形成了3D圖。

　　除了3D列印，偏振感應奈米像素還有許多其他用途，比如用於高密度光學資訊編碼或全息攝影。此外，3D保密元素是很難複製的，能提供不同級別的身份驗證，還可用於防偽技術。

　　研究人員指出，用這些像素編碼超過兩套資訊，讓每個像素生成三幅或更多圖像也是可能的，比如用不對稱的圓形，可以産生兩種以上的偏振—共振顏色。下一步，他們打算將這種技術推向商業化。

　　總編輯圈點

　　眼睛，是獲取環境資訊最多的人體器官之一。為了滿足視覺需求，科學技術從來都扮演著至關重要的角色。從LAMOST大口徑兼大視場光學天文望遠鏡，到能看見細胞內分子運動的超高解析度熒光顯微鏡，無不是人類探索視覺極限的最佳例證。奈米級3D列印技術的迅猛發展，在裸眼視域之外，活生生創造出了色彩紛呈、形態迥異的微觀世界。一花一世界，一木一浮生。我幻想某一天，人類文明能完整地、立體地儲存在一粒默默無聞卻永不消失的宇宙塵埃之中。