A imagem está em uma tela tão larga quanto um cabelo humano, suas cores nunca desbotam, e eles podem ser editados e apagados sob demanda.

A professora Laura Na Liu, da Universidade de Heidelberg, na Alemanha, o criou com blocos de magnésio que brilham porque os elétrons livres dentro deles executam uma espécie de onda mexicana conhecida como plasmon.

"Ao contrário dos diodos emissores de luz em nossos telefones, os blocos de metal não precisam de eletricidade para brilhar, e ao contrário dos pigmentos, eles nunca desaparecem, "disse o Prof. Liu." Plasmons podem revolucionar a forma como exibimos as cores. "

Plasmons surgem da vazante e fluxo naturais de elétrons livres. Quando iluminado, essas partículas balançam para frente e para trás dentro dos limites dos metais. Se esses limites forem estreitos, os elétrons oscilam mais rápido. Em frequências altas o suficiente, eles podem refletir luz.

Durante séculos, os fabricantes de vidro têm aproveitado o fenômeno para conferir cores brilhantes às janelas das igrejas, adicionando pequenas partículas de metal às suas receitas.

Como parte do projeto Dynamic Nano, financiado pelo Conselho Europeu de Pesquisa da UE, O Prof. Liu ajustou o tamanho e a distância entre os blocos de magnésio para ajustar o ritmo em que os plasmons oscilam dentro deles. Cada configuração reflete a luz de uma frequência diferente, adicionando uma nova cor à sua paleta.

"Os blocos são tão pequenos que você pode embalar 100.000 pixels em cada polegada, "disse o Prof. Liu." Esta resolução é ordens de magnitude maior do que podemos alcançar hoje com impressoras. "

No entanto, a característica definidora da imagem não é seu brilho permanente, nem sua resolução, de acordo com o Prof. Liu. Ela acredita que o que o diferencia de outros avanços da plasmônica é que ela pode alterar as cores da imagem sob demanda.

Transparente

A maioria dos pesquisadores no campo da plasmônica fez experiências com metais nobres como ouro. Com o apoio do Conselho Europeu de Pesquisa da UE (ERC), O Prof. Liu escolheu trabalhar com materiais como o magnésio, que podem se ligar ao hidrogênio para modificar suas propriedades físicas.

"Quando borrifamos hidrogênio sobre blocos de magnésio, nós gradualmente os transformamos em isolantes, "disse o Prof. Liu." Isso muda as cores que eles refletem até que finalmente se tornem transparentes. "

Em janeiro deste ano, A professora Liu demonstrou o potencial de seu material de mudança de cor animando uma exibição de fogos de artifício em uma área do tamanho de uma cabeça de alfinete. Ela também mostrou como a técnica pode ser usada para criptografar mensagens ocultas. A primeira aplicação comercial que ela prevê é uma etiqueta de segurança para autenticar medicamentos em mercados emergentes.

"Os falsificadores podem descobrir avanços na produção de letras miúdas ou hologramas, ", disse ela." Mas a criação de estruturas plasmônicas apagáveis ​​requer equipamento de vácuo que os criminosos comuns teriam dificuldade em colocar em suas mãos. "

Se ela e seus colaboradores puderem encontrar uma maneira de encapsular o hidrogênio durante o processo de exposição e aumentar o número de ciclos que os blocos de magnésio podem suportar, ela espera que a tecnologia chegue ao mercado nos próximos dois anos.

Para compartilhar as perspectivas coloridas da plasmônica com um público mais amplo, Professor Sergey Bozhevolnyi da University of Southern Denmark, em Odense, tem uma ideia que pode aproximar sua produção de casa.

Ele está trabalhando em métodos escaláveis ​​para fazer pequenas antenas de metal em superfícies planas que os lasers podem derreter em esferas. Cada antena reflete uma cor diferente dependendo de quanto tempo o laser a irradia.

Jato de tinta

A abordagem separa a tarefa complexa de produzir as partículas de metal da tarefa prática de produzir a imagem.

"Acabar com técnicas de laboratório complexas pode levar a plasmônica a substituir a impressão convencional a jato de tinta, "disse o Prof. Bozhevolnyi.

Isso seria uma boa notícia para o meio ambiente, já que tintas e tintas liberam produtos químicos perigosos nos ecossistemas naturais. Também possibilitaria armazenar dados publicados em repositórios menores e manter as imagens protegidas contra o branqueamento com o tempo.

O Prof. Bozhevolnyi vê as aplicações da plasmônica chegando ainda mais longe. Como parte de seu projeto ERC PLAQNAP, ele está explorando como os plasmons também podem impactar o campo da tecnologia da informação.

"Um obstáculo para aumentar a velocidade de processamento dos computadores é a taxa na qual as informações podem ser transferidas por fios elétricos, "disse o Prof Bozhevolnyi." Estamos atingindo o limite físico de transmissão de dados dentro dos computadores. "

De acordo com o Prof. Bozhevolnyi, a luz transmite sinais mais rápido, mas ninguém sabe como aproveitar a luz com chips de computador. Na opinião dele, plasmônica pode ser a solução.

"Plasmons são rápidos e compactos, "disse o Prof Bozhevolnyi." Como demonstra seu uso na geração de cores, essas oscilações podem controlar a luz muito bem. Nosso desafio agora é controlar os plasmons. "