Forskere bruger laserpensel til at lave miniaturemesterværker

Forskere slører grænserne mellem videnskab og kunst ved at vise, hvordan en laser kan bruges til at skabe kunstneriske mesterværker på en måde, der afspejler klassiske malinger og pensler. Den nye teknik skaber ikke kun malingslignende farvestrøg på metal, men tilbyder også en måde at ændre eller slette farver på.

"Vi udviklede en måde at bruge en laser til at skabe lokal farve på et metallisk lærred ved hjælp af en teknik, der opvarmer metallet til det punkt, hvor det fordamper, "sagde forskerteamleder Vadim Veiko fra ITMO University i Rusland." Med denne tilgang, en kunstner kan skabe miniaturekunst, der formidler kompleks betydning ikke kun gennem form og farve, men også gennem forskellige laser-inducerede mikrostrukturer på overfladen."

I Optica , The Optical Society's (OSA) tidsskrift, Veiko og kolleger viser, at deres nye laserværktøjer kan bruges til at skabe unikke farverige malerier, herunder en miniatureversion af Van Goghs maleri "The Starry Night".

"Vi håber, at lasermaleri vil tiltrække moderne kunstneres opmærksomhed og føre til skabelsen af ​​en helt ny type kunst, "sagde forskergruppemedlem Yaroslava Andreeva." Metoden kan også bruges til moderne design og til at skabe farvemærker på forskellige produkter. "

Maler med lys

Den nye undersøgelse bygger på tidligere arbejde, hvor forskerne undersøgte, hvordan man bruger lasere til at skabe farve på titanium og rustfrit stål. "Vi ville gøre mere end at tilbyde en bred palet med stabile farver, " sagde Galina Odintsova, medlem af forskergruppen. "Dermed, vi arbejdede på at skabe et praktisk værktøj til at anvende dem mere som en kunstners børste. "

For den nye teknik, forskerne opvarmer metallet til et punkt, hvor det begynder at fordampe - meget højere end de smeltetemperaturer, der blev brugt i tidligere udviklede metoder. Når metallet afkøles, der dannes en ekstremt tynd film af metaloxid. Lys reflekteret fra den metalliske overflade og toppen af ​​oxidfilmen forstyrrer på en måde, der producerer forskellige farver afhængigt af filmens tykkelse.

"Forøgelse af laseropvarmningsområdet tilstrækkeligt til at skabe fordampningsprocessen gør vores farvestrøg reversible, omskrivbar, slettelig og meget mere effektiv, "sagde Odintsova." Vores markeringshastighed er mere end 10 gange hurtigere end tidligere rapporteret. "

Sletbar farve

Forskerne brugte et nanosekunds ytterbiumfibersystem udstyret med en galvanometrisk scanner til at skabe streger, der kombinerer overfladerelief med optiske effekter, skaber ni grundlæggende farver. Et andet pas af laseren med en hurtigere scanningshastighed kan slette eller ændre farven på et område. De viste, at overfladefarven på slettede områder ikke kunne skelnes fra en ubehandlet overflade, og at farver kunne slettes og omskrives flere gange uden at påvirke den resulterende farve.

De demonstrerede den nye laserpensel ved at bruge den til at lave en 3 X 2-tommer version af "Starry Night" på bare 4 minutter. De lavede også originale kunstværker for at demonstrere farveblanding og sletning. Forskerne påpeger, at billeder lavet ved hjælp af denne lasermalingsmetode er ekstremt modstandsdygtige over for barske miljøer og kemikalier og ikke kræver nogen form for særlig opbevaring.

Forskerne vil gerne inkorporere deres nye lasermaleringsmuligheder i et håndholdt værktøj, der meget gerne kan bruges som en pen eller pensel til at skabe farverige billeder eller tegninger på metaller eller metalliske folier. Fremgangsmåden kunne også bruges til at tilføje nanostrukturerede og hybridmaterialer eller periodiske overfladeritme for at opnå en række forskellige optiske effekter.