多种激光技术可用于在金属上制作彩色艺术品。然而，每种方法通常需要不同类型的激光器和非常特定的装置。在一项新的研究中，研究人员描述了如何使用一种单商用激光器用三种方法在金属上实现激光着色技术，因其具有大规模生产的可能性，所以这项技术在艺术和珠宝制作中将会有更广泛的应用。
    “通过改变激光加工参数，我们可以将金属表面的加热温度控制在从熔点到沸腾及以上的温度范围内。”俄罗斯国际气象组织大学(ITMO University)Galina Odintsova领导的研究小组成员Nadezhda Shchedrina说，“经过激光处理后，会形成各种微观和纳米结构，产生光学效应，从而改变被处理表面的颜色。”
       研究人员在《Optical Materials Express》上报道了一种简单可靠的方法，利用一种能发出纳秒脉冲的激光在金属表面形成一个大色块。这项技术不会耗费太多时间，且可以用来绘制大小不一的图像。
   “我们的研究结果催生了一种新型的艺术和设计。”研究小组成员Yaroslava Andreeva说，“我们希望将激光作为一种有效的艺术表达技术，为艺术家的艺术创造提供新的可能性。”
色彩斑斓的技术
       研究人员采用了三种激光处理金属着色的方法：激光氧化法、激光纳米颗粒形成法和激光结构法。他们根据自己的新方法创建了一个调色板，并计划随着研究的深入对色板进行扩展。
       激光氧化法：研究人员详细介绍了如何使用激光在金属表面产生一层薄薄的氧化膜，这种氧化膜由于受到光的干扰而产生颜色。这可以在金属表面的大面积上产生颜色。
       激光纳米颗粒形成法：研究人员还概述了第二种方法，即使用激光在金属表面形成亚波长的纳米颗粒(约5至50纳米)。当环境光照射到这些纳米粒子上时，它会通过一种叫做表面等离子体共振的光学现象产生颜色。颜色可以通过改变纳米颗粒的大小和形状来改变。该方法适用于银等贵金属的着色，不需要特殊的样品制备。
       激光结构法：是使用激光将金属表面部分熔化，形成一种称为周期光栅的平行细槽或狭缝图案。散射到这些结构上的光导致了依赖于观察角度的颜色。该技术可用于在同一金属表面绘制多个图像，每个图像只能从一定角度观看，适用于金属产品防伪标签的制造。
激光艺术创作
       研究人员用他们的新方法制作了各种各样的艺术品。通过激光氧化，他们在钛上重新绘制了一幅彩色杂志插图。他们还制作了带有彩色激光装饰的银首饰来展示激光纳米颗粒形成法的使用，并在不锈钢上使用激光结构法来制作图像，当从不同角度观察时，图像的颜色和外观都会发生变化。 Odintsova研究小组成员Lutoshina Daria说:“这些方法提供了在珠宝或其他类型的金属艺术品中实现创意的多种方法，而且不使用任何消耗品或有毒化学物质。”
        为这个项目提出思路的副总裁V.P. Veiko补充说，通过用不同金属制成的纳米颗粒绘制一个表面，可以扩大色板范围。 研究人员说，激光氧化和结构方法是可靠的，足以用于大规模生产以及创造个人艺术品。他们将继续开发激光纳米颗粒法，使其在日常使用中更加稳定。另外，研究人员还在努力扩展这种方法可应用到的金属种类。

图：使用激光氧化法(左)，研究人员为法国航空杂志重新制作了Tom Haugomat的插图。该方法使用激光在金属表面生成一层薄薄的氧化膜，由于膜中发生的光干扰，氧化膜会产生颜色。

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