Nanotechnologia

Badacze z Technical University of Denmark stworzyli płótno polimerowe z dodatkiem półprzewodnikowego metalu, które po naniesieniu na nie tuszu powoduje, że prawdopodobnie nigdy nie wyblaknie. Dzięki wykorzystaniu zjawiska absorpcji powstała możliwość na wieczną trwałość wykonanego na niej obrazu. Ta grupa badaczy zrobiła także tą samą metodą małe obrazy Mona Lizy oraz portretu Duńskiego fizyka Nielsa Bohra i dodatkowo prostą fotografię kobiety i mostu. Każdy obraz miał około cala na długość. 

Wszystko to za pomocą maleńkich struktur, które odbijają i absorbują światło przy różnych długościach fali. Otoczka zrobiona z takiego materiału mogłaby nigdy nie potrzebować przemalowywania, a obraz z biegiem czasu nabierałby coraz więcej żywotności. W tej technice, obrazy są drukowane przez laser, który jest kierowany na materiał zrobiony z warstwy plastiku i germanu. Warstwy powstają przez depozycję nanometrycznej grubości polimeru i germanu w kształcie małych cylindrów i bloków. Generowane są wówczas nanoodciski.

Podobnie do tego jak działa drukarka laserowa, laser przekształca malutkie struktury poprzez ich stapianie. Zmienianie intensywności lasera w nanoskali, stapia strukturę w różny sposób, co skutkuje otrzymaniem różnych geometrii. To właśnie dlatego rozdzielczość obrazu może być tak dobra. Obraz z drukarki laserowej lub tuszowej, zazwyczaj zawiera 300 do 2400 kropek na cal. Nanometryczny za to jest tysiące razy mniejszy, co daje rozdzielczość 100 000 kropek na cal.

Kiedy białe światło uderza w różne kształty, może zostać odbite, ugięte lub ulec dyfrakcji. Ponieważ kształty są malutkie, niektóre nie odbijają konkretnych długości fali, podczas gdy inne odbiją się lub rozproszą światło. Kombinacja germanu i polimeru oznacza, że można kontrolować, które z długości fali światła są odbijane przez dane miejsce, bądź nie – bez tworzenia efektu mienienia. Oznacza to, że mogą zostać otrzymane specyficzne pojedyncze kolory dokładnie tam, gdzie tego chcemy.

Dla przykładu, zwykły obraz blaknie, kiedy pada na niego światło słoneczne, ponieważ światło ultrafioletowe rozbija chemikalia, które składają się na pigment. Dodatkowo farba czy tusz może się utleniać. Na starych dziełach sztuki można nawet zauważyć efekt „metal soaps” (metalowe mydła) bazujący na złożonej chemii, która zachodzi na powierzchni starzejącego się obrazu.

Do produkcji masowej takiego rodzaju drukarek, badacze potrzebowaliby mniejszych laserów i możliwe – innych materiałów na wykonanie płótna. Materiał powinien mieć wysoki współczynnik załamania światła, tzn. miałby zaginać światło lasera oraz absorbować zadane długości fali. W swoich eksperymentach naukowcy wybrali zielone światło dla długości fali i eksperymentowali z silikonem jako materiałem na płótno. Niestety nie absorbował światła wydajnie. German z kolei jest już bardziej interesujący ze względu na niski koszt, ale nie jest jednak najlepszą opcją, ponieważ nie produkuje światła zielonego.

Źródło tekstu: https://www.livescience.com/59060-laser-printers-make-colors-that-never-fade.html

Źródło grafiki: freeimages.com

Redaktor: Jagoda M Wierzbicka