用于体三维打印的三重态融合上转换纳米胶囊
应用物理
2022-05-04 v1 材料科学
光学
摘要
双光子光聚合可在无支撑结构下打印，并最小化广泛材料中的分层伪影。该体打印方法将聚焦光源在整个树脂槽体积内扫描，并利用双光子吸收的二次幂依赖仅在焦点处产生光聚合。尽管此方法具优势，双光子光聚合的广泛采用受限于对昂贵超快激光的需求与极慢的打印速度。在此我们提出一种类似的二次过程——三重态-三重态湮灭驱动的 3D 打印，其能以 <4 毫瓦功率连续波激发在焦点处实现体打印。为在树脂槽深处诱导光聚合，关键进展是将光子上转换溶液纳米封装于修饰有增溶聚合物配体的二氧化硅壳内。该可扩展自组装方法允许纳米胶囊在无泄漏内容物的情况下分散于多种有机溶剂中。我们进一步引入激子策略来系统控制上转换阈值，以支持单体素或并行打印方案，以比双光子基 3D 打印所需功率密度低多个数量级的功率密度打印。上转换纳米胶囊在体 3D 打印中的应用提供了体打印的优势，却无当前的成本、功率与速度缺陷。此处所展示的材料为其他三重态融合上转换控制应用开辟了机会。
引用
@article{arxiv.2109.02780,
title = {Triplet Fusion Upconversion Nanocapsules for Volumetric 3D Printing},
author = {Samuel N. Sanders and Tracy H. Schloemer and Mahesh K. Gangishetty and Daniel Anderson and Michael Seitz and Arynn O. Gallegos and R. Christopher Stokes and Daniel N. Congreve},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.02780},
year = {2022}
}