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  • Impressão em cores na resolução mais alta possível habilitada pelo uso de matrizes de nanoestruturas revestidas de metal
    p A variação no tamanho do pino e no espaçamento na matriz de metal altera qual comprimento de onda de luz de entrada (vermelho, verde ou azul) é refletido de volta. Reproduzido da Ref. 1 © 2012 K. Kumar et al.

    p As impressoras a laser comerciais normalmente produzem imagens nítidas com manchas de tinta a cerca de 20 micrômetros de distância, resultando em uma resolução de 1, 200 pontos por polegada (dpi). Reduzindo a separação para apenas 250 nanômetros - cerca de 100 vezes menor - uma equipe de pesquisa da A * STAR agora pode imprimir imagens em incríveis 100, 000 dpi, a resolução mais alta possível para uma imagem colorida. Essas imagens podem ser usadas como etiquetas antifalsificação minúsculas ou para codificar dados de alta densidade. p Para imprimir a imagem, a equipe revestiu uma pastilha de silício com silsesquioxano de hidrogênio isolante e, em seguida, removeu parte dessa camada para deixar para trás uma série de postes verticais de cerca de 95 nanômetros de altura. Eles cobriram esses nanoposts com camadas de cromo, prata e ouro (1, 15 e 5 nanômetros de espessura, respectivamente), e também revestiu o wafer com metal para atuar como um refletor traseiro.

    p Cada pixel de cor na imagem continha quatro postagens no máximo, dispostos em um quadrado. Os pesquisadores foram capazes de produzir um arco-íris de cores simplesmente variando o espaçamento e o diâmetro dos postes entre 50 nanômetros e 140 nanômetros.

    p Quando a luz atinge a fina camada de metal que cobre os postes, ele envia ondas - conhecidas como plasmons - que percorrem os elétrons do metal. O tamanho do poste determina quais comprimentos de onda de luz são absorvidos, e quais são refletidos (veja a imagem).

    p Os plasmons nas tampas de metal também fazem os elétrons no refletor traseiro oscilarem. "Este acoplamento canaliza energia dos discos para o plano do refletor traseiro, criando assim uma forte absorção que resulta em certas cores sendo subtraídas do espectro visível, "diz Joel Yang, que liderou a equipe de pesquisadores do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais e do Instituto A * STAR de Computação de Alto Desempenho.

    p Imprimir imagens dessa forma as torna potencialmente mais duráveis ​​do que aquelas criadas com tinturas convencionais. Além disso, imagens coloridas não podem ser mais detalhadas:dois pontos adjacentes desfocam em um se estiverem mais próximos da metade do comprimento de onda da luz refletida neles. Uma vez que o comprimento de onda da luz visível varia cerca de 380-780 nanômetros, os nanoposts são os mais próximos fisicamente possíveis para produzir uma gama razoável de cores.

    p Embora o processo leve várias horas, Yang sugere que um modelo para os nanoposts poderia estampar rapidamente muitas cópias da imagem. "Também estamos explorando novos métodos para controlar a polarização da luz com essas nanoestruturas e abordagens para melhorar a pureza da cor dos pixels, " ele adiciona.


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