Nanoskálán festve

A képen látható színek nem hagyományos festés eredményei, hanem gondosan megválasztott  vastagságú germániumrétegek vékonyfilm-interferenciájának köszönhetőek.

Nanoskálán festve

A Harvard nanofotonikával foglalkozó kutatói rájöttek, hogy a színek nanoskálán történő manipulálása átlátszatlan tárgyak esetén is lehetséges. Mindeddig a kutatók úgy vélték, hogy ilyen felületek mellett nem jelentkezik a vékonyfilm-interferenciának nevezett jelenség, mivel a fény nem képes behatolni a film alatti felületbe.

Vékonyfilm-interferenciáról akkor beszélünk, ha egy vékony közegre vetülő fényhullámok a közegen áthaladva részben visszaverődnek annak felső és alsó határfelületéről, és közben interferálnak egymással. Az eredményül kapott visszaverődő fényben bizonyos színek (hullámhosszak) felerősítve, mások legyengítve jelennek meg, a felület anyagától, visszaverő képességétől és vastagságától függően. Ezért látunk szivárványszínű foltokat táncolni a szappanbuborékon vagy a víz színén úszó olajfolton.

Federico Capasso, Vinton Hayes és Mikhail A. Kats, a Harvard kutatói ezt az effektust kiaknázva átlátszatlan felületeket színeztek meg pusztán a „festék” molekuláris vastagságát variálva az eltérő színhatások eléréséhez.

Ehhez mindössze arra volt szükség, hogy a látható fény hullámhosszánál jóval vékonyabb, germániumból álló fényelnyelő filmréteget juttassanak a felületre, így ugyanis jól láthatóan érvényesült az interferencia eredménye. A kutatók által megalkotott, különböző vastagságú germániumrétegekkel bevont aranylapok meghatározott színeket vernek vissza: a fenti képen mindössze 10‒15 atomi réteg választja el egymástól a rózsaszínt és a lilát, egy újabb hasonló vastagságú réteg hozzáadásával pedig sötétkék színt kaptak eredményül a kutatók.

A germániumos bevonat egyfajta „színcsapdaként” funkcionál, amelynek belső szerkezetének köszönhetően úgy alakul a visszaverődő hullámok interferenciáját, hogy annak eredménye egyetlen szín lesz. A fotolitográfiával vagy rágőzöléssel kialakított réteg a hagyományos festési eljárásokkal felérő élénkségű színeket alakít ki, ugyanakkor mindössze 5‒20 nanométer vastagságú. Az sem hátrányos persze, hogy egyféle anyaggal megoldható a különböző színhatások elérése, mindössze a rétegek vastagságát kell változtatni.

A kutatók már ezüstrétegen is kipróbálták a módszert, és aranyszínűvé tudták tenni azt, illetve egy sor pasztellszínű változatot is sikeresen létrehoztak belőle. A fejlesztés a kutatók szerint számos területen alkalmazható lehet különféle fogyasztói termékektől kezdve, optikai készülékeken át, a művészet és az ékszergyártás területéig. 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward