Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Påklædning af et metal i forskellige farver

Fig. 1 (a) Beregnet brydningsindeks og (b) ekstinktionskoefficientspektre for Ge med fire forskellige porøsiteter (Pr) (0%, 40%, 60% og 75%) som funktion af bølgelængde. (c) Venstre, skematisk afbildning af foreslåede tyndfilmbelægninger med forskellige Pr (dvs. 0%, 40%, 60% og 75%). Ret, tyndfilmstrukturer repræsenteret af beregnede farver med forskellige Pr (dvs. 0%, 40%, 60% og 75%) ved samme tykkelse på 20 nm. (d) Beregnede reflektansspektre for ultratynde optiske belægninger (Pr-Ge/Au) med forskellige Pr. (e) Konturplot af reflektansvariation for Pr-Ge/Au med fire forskellige Pr som funktion af Ge tykkelse (tGe), og bølgelængde. Hvide stiplede linjer i hvert konturplot angiver variationer i resonansdipningen. (f) Farvegengivelser fra beregnet reflektans i (e). Kredit:Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)

DGIST meddelte, at det lykkes for professor Kyung-in Jangs forskergruppe at udvikle en teknologi, der kan kontrollere forskellige farveændringer ved at belægge flere nanometer halvledende materialer på et metalsubstrat gennem fælles forskning med et forskerhold ledet af professor Young-min Song of GIST.

Professor Kyung-in Jangs forskerhold er lykkedes med at ændre den unikke farve på metaller som guld, sølv, aluminium, etc. med stærk tyndfilm-interferensvirkning forårsaget af lys, der reflekteres på overfladen af ​​metallerne og halvledende materialer ved at belægge et ultratyndt lag på flere nanometer (1 nanometer er en milliarddel af en meter) halvlederstoffer på metallerne .

Der har været tidligere undersøgelser, der viser, at farveændringer afhænger af tykkelsen af ​​ultratynd film af halvledende materialer, såsom germanium overtrukket på et guldsubstrat; imidlertid, der har været nogle vanskeligheder på grund af den hurtige ændring af farver og med farvedæmpningsteknikker.

Forskergruppen belagde en tynd germaniumfilm på 5 til 25 nanometer på et guldsubstrat ved at udnytte skrå vinkelaflejring (OAD). Som resultat, det lykkedes dem at producere forskellige farver såsom gul, orange, blå, og lilla efter behag i henhold til tykkelsen og aflejringsvinklen på germaniumbelægningen.

Det blev bekræftet, at farveudtryksområdet blev udvidet, og renheden af ​​farven blev forbedret ved at lave en porøs struktur med et stort antal fine huller, der har en betydelig tilstedeværelse i germaniumlaget. Ved at anvende den skrå vinkelaflejringsmetode, variationen og renheden af ​​farver blev også varieret i henhold til tykkelsesændringen af ​​germaniumfilmen i nanometer.

Figur 2. (a) Målte reflektansspektre i hver af deponeringsvinkler (DA'er) (dvs. 0 °, 30 °, 45 ° og 70 °) med forskellige Ge tykkelser (dvs. 10 nm, 15 nm, 20 nm og 25 nm). (b) Kromatiske værdier i CIE -koordinaten fra målt reflektans som vist i (a). Kromatiske værdier for ultratynde film med fire forskellige Pr (dvs. 0%, 40%, 60% og 75%) vises også med streglinjer til sammenligning. (c) Billeder af fremstillede prøver af forskellige DA'er (dvs. 0 °, 30 °, 45 ° og 70 °) med forskellige Ge tykkelser (dvs. 10 nm, 15 nm, 20 nm, 25 nm og 100 nm). Venstre, gråskala-tal viser scanningsmikroskopibilleder svarende til prøverne med Ge-tykkelse på 200 nm for bedre at vise morfologien. Kredit:Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)

Professor Kyung-in Jang fra DGIST sagde, "Resultatet af denne forskning er udviklingen af ​​en enkel metode til at anvende forskellige farver på eksisterende elektroniske enheder, og i øjeblikket er det lykkedes os at udtrykke enkeltfarver, men vi kan også være i stand til at dække mønstre som symboler og billeder. I fremtiden, Jeg tror, ​​det kan bruges til at belægge visuelle designs på fleksible enheder såsom solceller, bærbare enheder, og displays, der bruges til forskellige formål, herunder bygning af ydervægge. Det kan også anvendes i camouflage ved at belægge ting med samme mønster eller farve som de omkringliggende objekter. "

I mellemtiden, dette forskningsresultat blev offentliggjort den 9. december, 2016 i online -udgaven af Nanoskala , et internationalt akademisk tidsskrift inden for nanoteknologi, og forskningen blev støttet af grundforskningsprojektet (kollektiv forskning) fra National Research Foundation of Korea.