(PhysOrg.com) - Los ingenieros de Harvard han demostrado un nuevo tipo de filtro de color sintonizable que utiliza nanoantenas ópticas para obtener un control preciso de la salida de color.

Mientras que un filtro de color convencional solo puede producir un color fijo, un solo filtro activo expuesto a diferentes tipos de luz puede producir una gama de colores.

El avance tiene potencial para su aplicación en televisores e imágenes biológicas, e incluso podría usarse para crear etiquetas de seguridad invisibles para marcar moneda. Los hallazgos aparecen en la edición de febrero de Nano letras .

Kenneth Crozier, Profesor Asociado de Ingeniería Eléctrica en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard (SEAS), y sus colegas han diseñado el tamaño y la forma de las nanopartículas metálicas para que el color en el que aparezcan dependa en gran medida de la polarización de la luz que las ilumina. Las nanopartículas se pueden considerar como antenas, similares a las antenas utilizadas para las comunicaciones inalámbricas, pero mucho más pequeñas en escala y que operan a frecuencias visibles.

"Con los avances en nanotecnología, podemos controlar con precisión la forma de las nanoantenas ópticas, para que podamos sintonizarlos para que reaccionen de manera diferente con luz de diferentes colores y diferentes polarizaciones, "dijo el coautor Tal Ellenbogen, becario postdoctoral en SEAS. "Al hacerlo, diseñamos un nuevo tipo de filtro de color controlable ".

Los filtros RGB convencionales que se utilizan para crear color en los televisores y monitores actuales tienen un color de salida fijo (rojo, verde, o azul) y cree una paleta más amplia de tonos mediante la mezcla. Por el contrario, cada píxel de los filtros basados ​​en nanoantenas es dinámico y capaz de producir diferentes colores cuando se cambia la polarización.

Los investigadores denominaron a estos filtros "polarizadores plasmónicos cromáticos", ya que pueden crear un píxel con un color uniforme o patrones complejos con colores que varían en función de la posición.

Para demostrar las capacidades de la tecnología, Se creó el acrónimo LSP (abreviatura de plasmón de superficie localizado). Con luz no polarizada o con luz polarizada a 45 grados, las letras son invisibles (gris sobre gris). En luz polarizada a 90 grados, las letras aparecen de color amarillo vibrante con un fondo azul, ya 0 grados se invierte el esquema de color. Al girar la polarización de la luz incidente, las letras luego cambian de color, pasando de amarillo a azul.

"Lo que es algo inusual en este trabajo es que tenemos un filtro de color con una respuesta que depende de la polarización, "dice Crozier.

Los investigadores visualizan varios tipos de aplicaciones:usar la funcionalidad de color para presentar diferentes colores en una pantalla o cámara, mostrando efectos de polarización en tejido para imágenes biomédicas, e integrar la tecnología en etiquetas o papel para generar etiquetas de seguridad que puedan marcar dinero y otros objetos.

Ver los efectos de color de las muestras fabricadas actuales requiere un aumento, pero se podrían utilizar técnicas de nanoimpresión a gran escala para generar muestras lo suficientemente grandes como para ser vistas a simple vista. Para construir una televisión por ejemplo, el uso de nanoantenas requeriría una gran cantidad de ingeniería avanzada, pero Crozier y Ellenbogen dicen que es absolutamente factible.

Crozier acredita el último avance, en parte, a adoptar un enfoque biológico del problema de la generación de color. Ellenbogen, quién es, irónicamente, daltónico había estudiado previamente modelos computacionales de la corteza visual y traído ese conocimiento al laboratorio.

"Los polarizadores plasmónicos cromáticos combinan dos estructuras, cada uno con una respuesta espectral diferente, y el ojo humano puede ver la mezcla de estas dos respuestas espectrales como color, "dijo Crozier.

"Normalmente preguntamos cuál es la respuesta en términos de espectro, en lugar de cuál es la respuesta en términos del ojo, "añadió Ellenbogen.