科學家首次用筆實現2D繪圖到3D的轉變，圖為實驗過程視頻截圖。圖片來源：《科學》雜誌網站

科技日報北京3月25日電（實習記者張佳欣）鋼筆繪圖是一種簡單、廉價、直觀的2D圖形製作方法，而標準的3D列印需要一台笨重、昂貴的機器，近日，科學家首次用筆實現了2D到3D的轉變。據24日發表在《科學進展》雜誌上的最新論文，來自南韓首爾國立大學的研究人員開發了一種可以直接將筆畫的2D圖形轉換成3D圖形的技術。

報道稱，研究人員使用了一種類似記號筆的筆，用紅色和黑色的墨水在一塊岩石上，畫了一朵小紅花模樣的圖案。他們在筆中加入兩種不同的墨水：一種是紅色墨水，其中含有被稱為表面活性劑的化合物，可使油墨的黏合性降低；另一種是黑色墨水，不含表面活性劑，它可將圖形“錨定”在其繪製的表面上（如岩石），使得紅色墨水繪製的圖形在轉變為3D形狀時能夠固定。

當研究人員將繪製好的圖案浸入水中時，黑色墨水保持不動，但由於受一種被稱為毛細管誘導剝離現象的影響，紅色墨水膜會浮起，在該現象中，水會滲透到黏性較低的墨水和岩石之間。墨水是疏水性的，可以排斥水，因此由於薄膜和水之間的張力，黏性較小的墨水以3D形狀漂浮在表面上。

科學家們在試圖將成品從水中移走時遇到了一個障礙：精緻的3D膠片無法保持原狀。因此，他們通過添加鐵微粒來調整兩種墨水的化學成分，並將圖紙浸入含有過硫酸鉀的溶液中。論文中稱，過硫酸鉀在浸泡3分鐘後會與鐵發生反應，可覆蓋並增強3D物體的強度。

研究人員説，這種墨水可以應用於現有的批量生産印刷品技術中，比如印刷報紙的卷對卷系統。物品將以2D形式被批量列印，然後被浸入到過硫酸鉀溶液中，並轉化為3D形式。

報道稱，該團隊承認，這項技術還需要改進。例如，要將該技術用於建造諸如太陽能電池板之類的物體，它還必須能夠承載導電組件。沒有參與這項研究的哈佛大學工程師詹妮弗·劉易斯對此表示贊同。她説，如果墨水膜能夠攜帶電子電路，“那將是非常強大的。”儘管如此，她説，該團隊的方法對3D列印領域來説是一個重要的進步。

南韓蔚山國家科學與技術研究所材料科學家金繼雲表示，這項技術除了對製造業有價值之外，用筆寫作還有一種不可抗拒的力量。“人們仍然喜歡用手作畫。”她説：“看著自己的畫變得栩栩如生是一件有趣的事，因此我認為這項技術也有藝術價值。”