p (Phys.org) —Os pesquisadores estão desenvolvendo uma tecnologia que poderia um dia fazer rótulos de embalagens de tinta e cor que nunca desbotam. A cor é produzida por um tipo de nanoestrutura chamada "pixel plasmônico". Esses pixels são feitos de nanoantenas de alumínio, e quando os elétrons livres no metal vibram coletivamente em frequências específicas, eles produzem uma cor específica. p Em um novo artigo publicado em Nano Letras , Timothy D. James, Paul Mulvaney, e Ann Roberts, da Universidade de Melbourne, demonstraram um novo design de pixel plasmônico que aborda vários dos problemas críticos enfrentados por imagens coloridas plasmônicas, incluindo um número limitado de cores, tamanho de imagem pequeno, e dificuldade em criar cores precisas sem usar algoritmos complexos de mapeamento de cores.

p O novo design de pixel plasmônico usa um algoritmo que pode produzir cerca de 2.000 cores e tons diferentes e atingir uma resolução que excede o limite de resolução do olho humano. Para demonstrar, os pesquisadores fabricaram uma imagem de 1,5 cm de comprimento (que é relativamente grande em comparação com as imagens plasmônicas anteriores), e mostrou que as cores podem ser reproduzidas com precisão usando um algoritmo de mapeamento de cores simples.

p Embora outras áreas de pesquisa de plasmônicos possam ter aplicações potenciais como monitores para telefones e TVs, este pixel plasmônico produz uma imagem estática, onde a cor e a estrutura são definidas no momento da fabricação e não podem ser alteradas.

p "As aplicações potenciais para o pixel plasmônico (e outras nanoestruturas produtoras de cor neste espaço de pesquisa) seriam como uma tinta industrial em carros, edifícios, painéis publicitários, etc, já que os pixels plasmônicos nunca desaparecerão, "James disse Phys.org . "Com a capacidade de imprimir em resoluções maiores do que os processos convencionais baseados em pigmentos, os pixels plasmônicos também podem ter aplicações em dispositivos baseados em segurança para uso em embalagens de produtos de alto valor, remédios, etc. "

p Como os pesquisadores explicam em seu artigo, as imagens impressas são apenas uma aplicação da pesquisa em plasmônica. Outras estruturas plasmônicas já estão sendo utilizadas em sensores, fontes de luz, e fotovoltaica. Todas essas aplicações são baseadas no mesmo conceito geral de plasmons, que são basicamente grandes massas de elétrons que se movem juntos sob um campo elétrico aplicado. Os materiais plasmônicos mais comuns são ouro e prata, mas o alumínio é o candidato mais prático para aplicações em grande escala por causa de sua abundância natural e baixo custo.

p As novas imagens de pixel plasmônico são feitas de matrizes de nanoantenas de alumínio, cada uma produzindo uma cor específica, absorvendo ou refletindo seletivamente em diferentes comprimentos de onda de luz. O comprimento da nanoantena determina sua cor, enquanto a lacuna entre cada nanoantena e o substrato determina sua saturação de cor.

p Outra característica única da imagem baseada em pixel plasmônico é que ela pode ser sintonizada por polarização. Ao mudar a polarização, ou a direção em que as ondas de luz oscilam, a cor pode ser essencialmente ligada e desligada. Isso torna possível fabricar facilmente imagens coloridas ou em tons de cinza.

p Os pesquisadores planejam fazer mais melhorias no conceito de pixel plasmônico no futuro.

p "Os objetivos imediatos são refinar ainda mais o algoritmo para aumentar a gama de cores e a saturação, e para investigar a fabricação em escala de dispositivos de pixel plasmônico de grande área com litografia de nanoimpressão, "Disse James. p © 2016 Phys.org