Forskere bruger aluminium nanostrukturer til fotorealistisk udskrivning af plasmoniske farvepaletter

(Phys.org) – Et team af forskere i Singapore har brugt plasmoniske egenskaber til at skabe en fotorealistisk printteknik. I deres papir udgivet i Nano bogstaver , forskerne beskriver, hvordan de skabte søjler af hydrogen silsequioxan 95nm høj på et silicium substrat, hver toppet med en aluminiumshætte for at drage fordel af plasmonresonans, resulterer i en printpalette på over 300 farver.

Tilbage i 2012, et forskerhold bestående af mange af de samme medlemmer, da dette nye hold opdagede, at det var muligt at skabe et farvebillede ved at bruge elektronstrålelitografi til at skabe små (95 nm høje) søjler på et siliciumsubstrat og derefter dække hver med en smule sølv eller guld. Søjlerne var arrangeret i grupper på fire, tilsammen fungerer som en enkelt pixel, der er i stand til at vise op til en af ​​15 farver. Farverne opstod på grund af Plasmon resonans, hvor elektroner på metallets overflade svinger med en bestemt frekvens - kun lys med samme frekvens som svingningen reflekteres tilbage. Billeder kan derefter oprettes ved at arrangere pixels i et ønsket mønster. I denne nye tilgang tog forskerne den samme tilgang, men brugte aluminium til hætterne.

De fandt ud af, at ved at variere afstanden mellem søjlerne, ved at variere, hvordan de var arrangeret og justere diameteren af ​​hætterne, kunne de producere over 300 farver, alt sammen til en meget lavere pris. Forskerne bemærker, at aluminiumshætterne er i stand til at forblive stabile i over syv måneder, langt længere end guld eller sølv. Ulempen er, at det producerede billede ikke er så levende.

Som et eksempel på, hvad der kunne gøres med den nye teknik, holdet skabte trofast en meget lille (50 µm i længden) replika af Monets "Impression, Solopgang." De foreslår, at teknikken kunne bruges til massemønster, ligner i nogle henseender serigrafi. Det kunne man opnå, de foreslår ved at bruge elektronstrålelitografi til at skabe en skabelon, der igen kunne bruges til at skabe stempler til prægning på andre metaller. Applikationer kan variere fra små datamærker til stempler, der hjælper med at forhindre piratkopiering af forbrugerprodukter eller forfalskning af penge og til at skabe farveskiftende biosensorer.

© 2014 Phys.org