Lyse farver produceret ved laseropvarmning

De fleste af farverne på nutidens papir og stof er lavet ved hjælp af farvestoffer eller pigmenter. Men farver kan også fremstilles ved at modificere et materiales overflade på nanoskala, får overfladen til at reflektere eller sprede forskellige frekvenser af lys og give disse materialer "strukturel farve". Sommerfuglevinger og fuglefjer er eksempler på materialer, der naturligt udviser strukturelle farver.

I en ny undersøgelse offentliggjort i ACS Nano , et team af forskere under ledelse af Sergey Bozhevolnyi ved Syddansk Universitet har udviklet en ny metode til at producere lyse strukturelle farver på metalfilm kaldet plasmoniske reflektorarrays med nær perkolering. Metoden bruger lasere til at opvarme og omforme små (4-nm) guld nanoøer på en silicaoverflade, potentielt tilbyder et enkelt og billigt alternativ til litografisk nanomønster.

For at producere forskellige farver, lasereffekten justeres fra 1 til 10 mW. Lasereffekten svarer til forskellige mængder af opvarmning, som omformer guld nano -øerne på en sådan måde, at de reflekterer lys i forskellige farver. Gul produceres ved lav effekt, grøn ved mellemstyrker, og rød ved høje kræfter.

Metoden giver også forskellige resultater afhængigt af laserens polarisering (lysbølger er polariseret, når de er begrænset til kun at vibrere i bestemte retninger). Når laserlyset er lineært polariseret, farverne ses tydeligt kun, når de belyses af lys af den samme polarisering. Cirkulært polariseret laserlys, på den anden side, producerer polarisationsuafhængige farver, der er synlige ved brug af lys af enhver form for polarisering samt upolariseret lys.

Evnen til at producere både polarisationsfølsomme og polarisationsuafhængige farver kan være nyttig til forskellige typer applikationer, og forskerne forventer, at metoden let kan implementeres til storstilet brug.

"Fremstillingsproceduren for nær-perkolation reflektor arrays er yderst enkel, kræver kun tre på hinanden følgende materialeaflejringer (for at producere en optisk tyk metalbagreflektor, en tynd dielektrisk afstandsstykke og en meget tynd halvkontinuerlig metalfilm) og derved virkelig skalerbar til masseproduktion, " skrev forskerne i deres papir.

"Den unikke kombination af førnævnte bemærkelsesværdige egenskaber gør den tilgang, der er udviklet til laserfarveskrivning, let tilgængelig for praktisk implementering og brug i forskellige applikationer lige fra nanoskalamønstre til sikkerhedsmærkning til storskala farveudskrivning til dekoration."

© 2019 Science X Network