跳动城乡网韩国电工技术研究院 (KERI) 的 Jaeyeon Pyo 博士团队成为世界上第一个揭示 3D 打印纳米线发光模式的团队，该研究已作为封面文章发表在《A Nano》杂志上。
显示设备的分辨率越高，意味着给定屏幕尺寸中的像素越多。随着像素密度的增加，电影和图像的显示精度和细节都会更高。在这方面，正在进行的研究旨在制造更小的发光设备，从微米级(百万分之一米)到纳米级(十亿分之一米)。
随着发光器件尺寸缩小至数百纳米，光与物质的相互作用发生了奇特的变化，导致其发光模式与宏观结构有显著不同。因此，了解纳米结构的光发射是纳米级发光器件实际应用的必要前提。
韩国科学院光电研究所研究团队多年致力于利用纳米光子3D打印技术进行显示研究，在国际上首次揭示了3D打印纳米线的高度定向发光模式。
通常，使用传统的化学或物理气相沉积方法很难在特定位置均匀地制造所需尺寸的发光材料。然而，KERI 的 3D 打印技术可以通过限制打印喷嘴的孔径来精确控制直径，从而能够在所需位置可靠地制造尺寸范围广泛的发光材料(直径从万分之一米到百万分之一米)。
Jaeyeon Pyo 博士的团队通过实验观察和测量了使用纳米光子 3D打印技术精确制造的样本的发光模式，这些样本的尺寸从纳米到微米级不等。该团队还进行了电磁波模拟，以深入分析和交叉验证他们的论点。
因此，当发光材料的尺寸减小到300纳米时，由于空间限制，光的内部反射会消失，导致光单向直线传播。因此，发光模式具有高度的方向性。
通常情况下，光在给定的内部结构中会通过不同的路径传播，从而产生叠加后的宽发射模式。然而，在纳米线结构中，只有一条路径存在，从而导致观察到高度定向的发射模式。
所观察到的高度定向属性可以显著提高显示器、光存储介质、加密设备等的性能。具有宽发射模式的宏观结构在密集集成时可能会受到光学串扰，导致信号重叠或模糊。
相比之下，具有高度定向发射模式的纳米线可以在高密度下清晰地分离来自每个结构的信号，从而消除表示或解释中的失真。纳米线的高度定向发射使其适合用于高性能设备，正如 KERI 团队通过实验证明的那样。
Pyo 博士表示：“纳米级光学物理研究具有挑战性，特别是由于样品制备困难，这通常成本高昂且耗时。我们的贡献表明，3D 打印方法由于其简单、灵活和低成本的特点，可以成为研究光学物理的多功能平台。”
他补充道：“这项研究将对韩国&luo;国家战略技术培育计划&ruo;中的尖端显示技术和量子物理学做出重大贡献。”
研究团队预计，他们的贡献将引起虚拟现实 (AR、VR)、光束投影仪、光存储介质、光子集成电路、加密技术和安全打印等领域的极大兴趣，这些领域可以利用超小型发光材料。他们的目标是继续利用 3D 打印方法研究纳米级发生的各种光学现象，充分利用其自由形式制造的能力。
