(Phys.org) —Los investigadores están desarrollando una tecnología que algún día podría hacer que las etiquetas de empaque de pintura y color nunca se desvanezcan. El color es producido por un tipo de nanoestructura llamada "píxel plasmónico". Estos píxeles están hechos de nanoantenas de aluminio, y cuando los electrones libres en el metal vibran colectivamente a frecuencias específicas, producen un color específico.

En un nuevo artículo publicado en Nano letras , Timothy D. James, Paul Mulvaney, y Ann Roberts de la Universidad de Melbourne han demostrado un nuevo diseño de píxeles plasmónicos que aborda varios de los problemas críticos que enfrentan las imágenes plasmónicas en color, incluyendo un número limitado de colores, tamaño de imagen pequeño, y dificultad para crear colores precisos sin utilizar complejos algoritmos de mapeo de colores.

El nuevo diseño de píxeles plasmónicos utiliza un algoritmo que puede producir casi 2000 colores y sombras diferentes y lograr una resolución que excede el límite de resolución del ojo humano. Demostrar, los investigadores fabricaron una imagen de 1,5 cm de largo (que es relativamente grande en comparación con las imágenes plasmónicas anteriores), y demostró que los colores se pueden reproducir con precisión utilizando un sencillo algoritmo de mapeo de colores.

Aunque otras áreas de la investigación de plasmónicos pueden tener aplicaciones potenciales como pantallas para teléfonos y televisores, este píxel plasmónico produce una imagen estática, donde el color y la estructura se establecen en el momento de la fabricación y no se pueden modificar.

"Las aplicaciones potenciales para el píxel plasmónico (y otras nanoestructuras que producen color en este espacio de investigación) serían como pintura industrial en automóviles, edificios vallas publicitarias, etc., ya que los píxeles plasmónicos nunca se desvanecerán, "James dijo Phys.org . "Con la capacidad de imprimir a resoluciones superiores a los procesos convencionales basados ​​en pigmentos, los píxeles plasmónicos también pueden tener aplicaciones en dispositivos basados ​​en la seguridad para su uso en envases de productos de alto valor, medicamentos, etc. "

Como explican los investigadores en su artículo, las imágenes impresas son solo una aplicación de la investigación plasmónica. Otras estructuras plasmónicas ya se están utilizando en sensores, fuentes de luz, y fotovoltaica. Todas estas aplicaciones se basan en el mismo concepto general de plasmones, que son básicamente grandes masas de electrones que se mueven juntos bajo un campo eléctrico aplicado. Los materiales plasmónicos más comunes son el oro y la plata, pero el aluminio es el candidato más práctico para aplicaciones a gran escala debido a su abundancia natural y bajo costo.

Las nuevas imágenes de píxeles plasmónicos están formadas por matrices de nanoantenas de aluminio, cada una de las cuales produce un color específico al absorber o reflejar selectivamente diferentes longitudes de onda de luz. La longitud de la nanoantena determina su color, mientras que el espacio entre cada nanoantena y el sustrato determina su saturación de color.

Otra característica única de la imagen basada en píxeles plasmónicos es que se puede ajustar por polarización. Al cambiar la polarización, o la dirección en la que oscilan las ondas de luz, el color esencialmente se puede "encender y apagar". Esto hace posible fabricar fácilmente imágenes en color o en escala de grises.

Los investigadores planean realizar más mejoras en el concepto de píxel plasmónico en el futuro.

"Los objetivos inmediatos son perfeccionar aún más el algoritmo para aumentar la gama de colores y la saturación, e investigar la fabricación a escala de dispositivos de píxeles plasmónicos de gran área con litografía de nanoimpresión, "Dijo James.

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