這是一個神奇的變色杯，它不同於我們常見的加入開水升溫變色的杯子。這種塑料杯的顏色，在不同的光照條件下可以發生神奇的變色現象，是因為杯體中已經添加了金納米粒子。3d列印的高腳杯是二向色的，意思是它在不同的光線下會改變顏色。視頻顯示，當光線通過杯子時，杯子會從透明的紫色變成不透明的棕色。
幾個世紀以來，納米顆粒一直被用來給材料著色，儘管工匠們不知道為什麼它們會有這樣的光學效果。 來自荷蘭瓦赫寧根大學和研究中心的科學家們利用金色納米粒子製造出了這種二向色溶液。他們使用檸檬酸鹽將金離子還原為金納米粒子，這種二向色溶液可以呈現出不同的神奇顏色。它不僅具有新穎性，而且非常實用。
瓦赫寧根大學的一個研究小組從普通的聚乙烯醇(PVA)開始研究，PVA是一種廣泛使用的聚合物，通常用作3D列印介質。在此基礎上，他們添加了不同大小的金納米顆粒，事實上並不需要太多的金，因為最終金納米顆粒只佔合成材料重量的0.07%。然後該團隊使用注入金納米粒子的PVA對各種物體進行3D列印。
他們從擁有1600年歷史的萊可格斯杯（Lycurgus）杯子中汲取了靈感，呂可古斯杯是公元四世紀時羅馬人利用二向色玻璃製成的容器，從正面照射時它呈現透明和紅色，從背面照射時它會呈不透明和綠色。 後來人們發現，這種玻璃中含有金和銀納米顆粒，歷史上只有六件相似的玻璃製品碎片倖存了下來。科學家認為羅馬人是通過在玻璃凝固前將金屬磨碎並加入微量元素而發明出這種杯子的。
該團隊使用了一種方法，可以以製造出具有二向色性質的更大，更細長的金屬納米粒子。他們將其與3D列印材料聚乙烯醇（PVA）相結合，製成一種可用於列印鮮豔色彩的物體的墨水。 然後將塑料溶解在液體中，在溶液乾燥之前，將其列印成所需的形狀。
當光線透過杯子照射時，它看起來是紫色的，因為金納米粒子表面上的電子吸收某些特定波長的光。 但納米粒子也會散射一些光線，以不同的波長將光線反射回來，所以當它從側面反射光線時，杯子看起來是棕色的。與傳統染料不同，杯子的納米粒子意味著它不會失去顏色， 你可以在室外使用它，甚至可以在陽光下使用一百年。
一旦這種材料商業化，任何人都可以在現成的3D印表機中使用該材料。它當然可以用於製作藝術品或珠寶，但也可用於列印諸如光學鏡片之類的物品，這些東西允許某些顏色的光通過，同時反射其他顏色。科學家們現在正在改進這項技術，研究使用不同類型的納米粒子和印刷材料可以產生的奇妙效果。