p A saída de cor de um novo tipo de filtro óptico criado em Harvard depende da polarização da luz que entra. Crédito:Imagem cortesia de Tal Ellenbogen.
p (PhysOrg.com) - Engenheiros de Harvard demonstraram um novo tipo de filtro de cor ajustável que usa nanoantenas ópticas para obter controle preciso da saída de cor. p Considerando que um filtro de cor convencional pode produzir apenas uma cor fixa, um único filtro ativo sob exposição a diferentes tipos de luz pode produzir uma gama de cores.
p O avanço tem potencial para aplicação em televisores e imagens biológicas, e pode até ser usado para criar etiquetas de segurança invisíveis para marcar moeda. Os resultados aparecem na edição de fevereiro da
Nano Letras .
p Kenneth Crozier, Professor Associado de Engenharia Elétrica na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard (SEAS), e seus colegas projetaram o tamanho e a forma das nanopartículas de metal para que a cor em que aparecem dependa fortemente da polarização da luz que as ilumina. As nanopartículas podem ser consideradas antenas - semelhantes às antenas usadas para comunicações sem fio - mas muito menores em escala e operando em frequências visíveis.
A tecnologia ótica da nanoantena pode criar um pixel com uma cor uniforme ou padrões complexos com cores que variam em função da posição. p “Com os avanços da nanotecnologia, podemos controlar com precisão a forma das nanoantenas ópticas, para que possamos ajustá-los para reagir de maneira diferente com luz de cores e polarizações diferentes, "disse o co-autor Tal Ellenbogen, um pós-doutorado no SEAS. "Ao fazê-lo, projetamos um novo tipo de filtro de cores controlável. "
p Os filtros RGB convencionais usados para criar cores nas televisões e monitores de hoje têm uma cor de saída fixa (vermelho, verde, ou azul) e criar uma paleta mais ampla de tons por meio da combinação. Por contraste, cada pixel dos filtros baseados em nanoantena é dinâmico e capaz de produzir cores diferentes quando a polarização é alterada.
p Para demonstrar seu trabalho, pesquisadores de Harvard criaram uma placa de polarizadores plasmônicos cromáticos que contém a sigla "LSP". Sob a luz de diferentes polarizações, as letras e o fundo mudam de cor. A imagem à direita mostra as próprias antenas, como visto através de um microscópio eletrônico de varredura. Crédito:fotos cortesia de Tal Ellenbogen.
p Os pesquisadores apelidaram esses filtros de "polarizadores plasmônicos cromáticos", pois eles podem criar um pixel com uma cor uniforme ou padrões complexos com cores que variam em função da posição.
p Para demonstrar os recursos da tecnologia, a sigla LSP (abreviação de plasmon de superfície localizada) foi criada. Com luz não polarizada ou com luz polarizada em 45 graus, as letras são invisíveis (cinza em cinza). Em luz polarizada a 90 graus, as letras aparecem em um amarelo vibrante com um fundo azul, e a 0 graus o esquema de cores é invertido. Ao girar a polarização da luz incidente, as letras mudam de cor, passando de amarelo para azul.
p "O que é um tanto incomum neste trabalho é que temos um filtro de cor com uma resposta que depende da polarização, "diz Crozier.
A sigla LSP, abreviação de plasmon de superfície localizada, é exibido. Com luz não polarizada ou com luz polarizada em 45 graus, as letras são invisíveis (cinza sobre cinza). Na luz polarizada a 90 graus, as letras aparecem em um amarelo vibrante com um fundo azul e a 0 graus o esquema de cores é invertido. Ao girar a polarização da luz incidente, as letras mudam de cor, passando de amarelo para azul. p Os pesquisadores imaginam vários tipos de aplicativos:usando a funcionalidade de cores para apresentar cores diferentes em um monitor ou câmera, mostrando efeitos de polarização em tecido para imagens biomédicas, e integração da tecnologia em etiquetas ou papel para gerar etiquetas de segurança que podem marcar dinheiro e outros objetos.
p Ver os efeitos de cor das amostras fabricadas atualmente requer ampliação, mas técnicas de nanoprinting em grande escala poderiam ser usadas para gerar amostras grandes o suficiente para serem vistas a olho nu. Para construir uma televisão, por exemplo, usar as nanoantenas exigiria uma grande quantidade de engenharia avançada, mas Crozier e Ellenbogen dizem que é absolutamente viável.
p Crozier credita o último avanço, em parte, para fazer uma abordagem biológica do problema da geração de cores. Ellenbogen, que é, ironicamente, daltônico, já havia estudado modelos computacionais do córtex visual e levado esse conhecimento para o laboratório.
Cada pixel dos filtros baseados em nanoantena é dinâmico e capaz de produzir cores diferentes quando a polarização é alterada. p "Os polarizadores plasmônicos cromáticos combinam duas estruturas, cada um com uma resposta espectral diferente, e o olho humano pode ver a mistura dessas duas respostas espectrais como cores, "disse Crozier.
p "Normalmente perguntaríamos qual é a resposta em termos de espectro, ao invés de qual é a resposta em termos de olho, "acrescentou Ellenbogen.
