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梵高享譽全球的畫作《星空》曾被無數(shù)人在不同的材質(zhì)上進行復刻：用3D打印技術重現(xiàn)、用細菌重現(xiàn)、在水面作畫等等。最近，華盛頓—研究人員通過展示如何使用激光來模仿古典顏料和畫筆來重現(xiàn)了這一名作，打破了科學與藝術之間的界線。

研究小組負責人，俄羅斯ITMO大學的Vadim Veiko說：“我們開發(fā)了一種使用激光在金屬畫布上產(chǎn)生局部顏色的方法，該技術通過將金屬加熱到蒸發(fā)的程度來留下顏色。除了通過傳統(tǒng)的形狀和顏色來作畫以外，藝術家還可以通過表面上各種激光誘導的微結(jié)構(gòu)傳達復雜的意義。”除此之外，該方法還可用于現(xiàn)代設計并在各種產(chǎn)品上創(chuàng)建顏色標記。這項研究日前發(fā)表在國際知名期刊《Optica》上。

（利用激光畫筆在金屬上畫出的微縮版《星空》，圖源Yaroslava Andreeva）

基于此前的工作基礎，研究人員研究了如何使用激光在鈦和不銹鋼上產(chǎn)生顏色。研究小組成員Galina Odintsova表示：“我們不僅要提供多種穩(wěn)定的色彩，還需要做更多的事情。“因此，我們致力于創(chuàng)建一種方便的工具，以使其更像藝術家的畫筆一樣來應用它們。”

對于這項新技術，研究人員將金屬加熱到開始蒸發(fā)的溫度，這要比以前開發(fā)的方法所使用的熔化溫度高得多。當金屬冷卻時，會形成極薄的金屬氧化物薄膜。從金屬表面和氧化膜的頂部反射的光會以產(chǎn)生不同顏色的方式發(fā)生干涉，具體取決于膜的厚度。

Odintsova說：“增加激光的加熱范圍足以產(chǎn)生蒸發(fā)過程，使我們的色標可逆，可重寫，可擦除并且效率更高。” “我們的打標速度要比以前報道的快十倍以上。”

研究人員使用配備了電流掃描儀的納秒級fiber光纖系統(tǒng)來創(chuàng)建將表面浮雕與光學效果相結(jié)合的筆觸，從而創(chuàng)建了九種基本顏色。激光以更快的掃描速率進行第二次掃描即可可以擦除或更改區(qū)域的顏色。他們表明，擦除區(qū)域的表面顏色與未經(jīng)處理的表面沒有區(qū)別，并且顏色可以擦除和重寫多次，而不會影響最終的顏色。

他們展示了這種新型激光畫筆，并用它在短短4分鐘內(nèi)創(chuàng)建了3X2英寸版本的梵高《星空》。他們還制作了原創(chuàng)藝術品來展示色彩混合和消除效果。研究人員指出，使用這種激光噴漆方法制成的圖片對惡劣的環(huán)境和化學物質(zhì)具有極強的抵抗力，因此對存儲環(huán)境和保存方式?jīng)]有任何要求。

研究人員希望將其新的激光噴漆功能整合到手持式工具中，使得該工具可以像筆或畫筆一樣在金屬或金屬箔上創(chuàng)建彩色圖片或圖畫。該方法還可以用于添加納米結(jié)構(gòu)和混合材料或周期性表面光柵，以實現(xiàn)各種光學效果。

來源：前瞻網(wǎng)