Las matrices de pilares a nanoescala hechos para reflejar la luz de un color seleccionado podrían encontrar aplicación como filtros ópticos en cámaras digitales.

Un rayo de sol es una mezcla de luz de diferentes colores, incluyendo todos los colores del arco iris. Filtrar o bloquear un color específico, o colores, a menudo es importante en fotografía, pantallas a color y otras técnicas de imagen. Un equipo internacional de ingenieros ha fabricado conjuntos de pilares de nanoescala de plata que pueden reflejar selectivamente la luz de cualquier color1 deseado. El equipo, dirigido por Jinghua Teng y Yan Jun Liu en el Instituto A * STAR de Investigación e Ingeniería de Materiales en Singapur, demuestre que el color se puede seleccionar variando el tamaño de los pilares.

Las vidrieras de las ventanas de una iglesia deben su color en parte a un efecto llamado resonancia de plasmón superficial:la luz que atraviesa la ventana interactúa con los electrones de las impurezas metálicas de tamaño nanométrico que quedan atrapadas en el vidrio.

Luz de un color específico, o longitud de onda, obliga a estos electrones a oscilar rápidamente. Sucesivamente, los electrones oscilantes aumentan la cantidad de luz transmitida a través del vidrio en esta longitud de onda. Teng, Liu y sus compañeros de trabajo pudieron transferir este efecto plasmónico de ventanas que transmiten luz a espejos que reflejan la luz. "Nuestros reflectores compactos se pueden utilizar para aplicaciones que incluyen codificación de colores, lucha contra la falsificación y la marca de productos, "dice Teng.

Los investigadores depositaron 6 nanómetros de titanio, seguido de 180 nanómetros de plata sobre un sustrato de cuarzo. Sobre la capa de plata, grabaron matrices de cilindros con diámetros de 300 a 500 nanómetros y una separación de centro a centro de 320 a 540 nanómetros (ver imagen). La brecha resultante entre algunos de los pilares era tan pequeña como 20 nanómetros. Para lograr estas pequeñas funciones, el equipo utilizó una técnica llamada litografía por haz de electrones:escanearon un haz de electrones para modelar las características requeridas en una capa protectora colocada encima de la plata. Luego, utilizaron una corriente de átomos de iones cargados para moler el metal expuesto y crear los nanopilares.

Después de la construcción, Teng, Liu y su equipo iluminaron con luz blanca cada una de las matrices y midieron la longitud de onda de la radiación reflejada. Las matrices de cilindros de 500 nanómetros de diámetro y separadas por 40 nanómetros aparecían rojas porque reflejaban predominantemente luz con una longitud de onda de 630 nanómetros. Similar, Los pilares con un diámetro de 300 nanómetros y una separación de 20 nanómetros parecían azules al reflejar la luz con una longitud de onda de 490 nanómetros.

"Ahora estamos trabajando para desarrollar aún más esta técnica para crear pantallas a color de gran área, ", dice Teng." También nuestro objetivo es desarrollar aplicaciones y colaboraciones con la industria ".