Yeni bir araştırmaya göre, görüntüleri küçük ölçekli ölçeklerde "şekillendiren" lazer yazıcılar, bir gün mürekkebin yaptığı gibi zamanla solmayan renk fotoğrafları oluşturabilir.
Danimarka Teknik Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, farklı dalga boylarındaki ışığı dağıtan, emen ve yansıtan küçük yapıları kullanarak, asla solmayan renkleri yansıtan bir polimer ve yarı iletken metal levha yaptılar. Bilim adamları, malzemeden yapılmış bir kaplamanın hiçbir zaman yeniden boyanmaya gerek duymayacağını ve sonuçta ortaya çıkan görüntünün zaman içinde canlılığını koruyacağını söyledi.
Araştırmacılar, bu baskı işlemi aynı zamanda insanların daha spesifik renkler seçmelerine de olanak tanıyor, çünkü tam dalga boyları seçilebilir, bu da pigmentlerin karıştırılması ve renk tablolarının karşılaştırılması ile ilgili daha az tahmin yapılması anlamına geliyor. Araştırmacılar, aynı tekniği filigran yapımına, hatta şifrelemeye ve veri depolamaya da uygulanabilirdi. [3D Baskı tarafından oluşturulan 10 Garip Şeyler]
Bu teknikte, görüntüler bir kat üzerine plastikten yapılmış bir levhaya ve bunun üstüne bir germanyumla ateşlenen bir lazerle basılmaktadır. Levhalar, nanometre-ince polimer ve germanyum katmanlarını şekilleri, küçük silindirleri ve blokları içine biriktirerek, hiçbiri 100 nanometre'yi geçmeyecek şekilde yerleştiriyor. (Karşılaştırma yapmak için, ortalama insan saçı yaklaşık 100.000 nanometre genişliğindedir.)
Danimarka Teknik Üniversitesi'nde nanoteknoloji araştırmacısı olan WordsSideKick.com'a verdiği demeçte, "Nano-imprint oluşturuyoruz", çalışma yazarı yazar Xiaolong Zhu.
Lazer yazıcının yaptığı gibi, lazer de küçük yapıları eriterek yeniden şekillendirir. Lazerin şiddetini küçük ölçeklerde değiştirmek, yapıları farklı şekilde eritir, böylece farklı geometriler alırlar.
Araştırmacılar, görüntü çözünürlüğünün bu kadar iyi olmasının nedeni budur. Bir inkjet yazıcı veya lazer yazıcıdan bir görüntü, tipik olarak inç başına 300 ila 2.400 noktadan oluşur. Araştırmacılar, nanometre boyutundaki bir pikselin binlerce kat daha küçük olduğunu ve bu da inç başına 100.000 noktalık bir çözünürlük anlamına geldiğini söyledi. Aslında, tüm piksel koleksiyonu, minyatür bir gökdelenler şehri, kubbeleri ve kuleleri andırıyor.
Araştırmacılar, beyaz ışığın çeşitli şekillere çarptığında, yansıtabileceğini, bükülebileceğini veya kırılabileceğini söyledi. Şekiller çok küçük olduğu için, bazıları belirli dalga boylarını yansıtmayacaktır, diğerleri ise ışığı dağıtır veya yansıtır. Sonuç, bir kişinin, çalışmaya göre, belirli şekil modellerine bağlı olarak bir renk görmesidir.
Zhu, kelebek kanatlarının ve kuş tüylerinin benzer şekilde çalıştığını söyledi. Minik yapılar, kelebeklerin kanadı veya kuşun tüylerini kaplar, belirli şekillerde ışık saçar, bu da insanların gördüğü renkleri yaratır. Araştırmacılar, kelebek kanatlarının, ışığın bir kısmını ileterek, yanardönerlik yarattığını söyledi. Zhu ve meslektaşları bundan daha spesifiktir - germanyum ve polimerin birleşimi, hangi dalga boyundaki ışıkların belirli bir noktadan yansıdığını kontrol edebilecekleri anlamına gelir, böylece yanardöner etkiyi üretmezler. Araştırmacılar, istedikleri yerde canlı, tek renk anlamına geliyor.
Renkler, tabakaların yapısına yerleştirildiğinden, ışığa maruz kaldıklarında pigmentlerin yolunu açmayacaklarını belirtti. Örneğin, sıradan boya güneş ışığına çarptığında kaybolur, çünkü ultraviyole ışığı pigmenti oluşturan kimyasalları bozar. Bunun üzerine, boya veya mürekkep, ağır iş deterjanlar gibi çözücülere maruz kaldığında oksitlenebilir veya çıkabilir. (Sadece bir mürekkep püskürtmeli resim üzerinde su damlası ve mürekkebin seyreltilmesini ve çalışmasını izleyebilirsiniz.) Eski başyapıtlarda, Kimya & Mühendislik'e göre boya yaşı olarak ortaya çıkan karmaşık kimyaya dayalı "metal sabunlar" denen bir olgu bile var. Haber.
Tekniklerini kullanarak, Zhu ve meslektaşları Mona Lisa'nın küçük resimlerini ve Danimarkalı fizikçi Niels Bohr'un bir portresini yaptılar. Ayrıca, her biri 1 inç (2.5 santimetre) çapında bir kadının ve köprünün basit bir fotoğrafını çekti.
Araştırmacılar, bu tür bir yazıcıyı seri üretebilmek için araştırmacıların lazer teknolojisini daha küçük yapmaları ve tabaka tabakaları için farklı bir malzemeye ihtiyaç duyabileceklerini söylediler. Bu malzemenin yüksek bir kırılma indisine sahip olması gerekecek, bu da ışığın çok fazla kıvrıldığı ve lazer için seçilen dalga boyundaki ışığı emdiği anlamına geliyor. Deneylerinde bilim adamları, dalgaboyu için yeşil ışık seçtiler ve Zhu, yeşil lazer ışığını verimli bir şekilde absorbe etmediğini söyledikleri materyal için silikonla deney yaptılar.
Yine de, germanyum bile bir olasılıktır çünkü çok pahalı değildir. "Birkaç kilogram bir futbol sahasını kapsayabilir," diyerek, germanyum ve polimer katmanlarının sadece 50 nanometre kalınlığa sahip olduğunu belirtti. Ancak, germanyum, mutlaka en iyi seçenek değil, çünkü yeşil renkleri iyi üretmiyor, dedi Zhu.
Yeni çalışma, Science Advances dergisinin 3 Mayıs sayısında yer aldı.
Canlı Bilim ile ilgili orijinal makale.