Los colores estructurales se utilizan para hacer esta imagen microscópica del logotipo de SDU, que está escrito con luz polarizada circularmente y visto con luz no polarizada. La imagen SEM en el extremo derecho muestra la estructura a nanoescala, con los límites de las diferentes regiones coloreadas indicadas por líneas punteadas blancas. Crédito:Roberts et al. © 2018 Sociedad Química Estadounidense
La mayoría de los colores del papel y la tela actuales se fabrican con tintes o pigmentos. Pero los colores también se pueden producir modificando la superficie de un material a nanoescala, provocando que la superficie refleje o disperse diferentes frecuencias de luz y dando a estos materiales un "color estructural". Las alas de las mariposas y las plumas de los pájaros son ejemplos de materiales que exhiben de forma natural un color estructural.
En un nuevo estudio publicado en ACS Nano , un equipo de investigadores dirigido por Sergey Bozhevolnyi en la Universidad del Sur de Dinamarca ha desarrollado un nuevo método para producir colores estructurales brillantes en películas metálicas llamado matrices reflectoras plasmónicas de percolación cercana. El método utiliza láseres para calentar y remodelar diminutas nanoislas de oro (4 nm) en una superficie de sílice. potencialmente ofreciendo una alternativa simple y económica al nanopatrón litográfico.
Para producir diferentes colores, la potencia del láser se ajusta de 1 a 10 mW. La potencia del láser corresponde a diferentes cantidades de calentamiento, que da nueva forma a las nanoislas de oro de tal manera que reflejan la luz de diferentes colores. El amarillo se produce a bajas potencias, verde a potencias intermedias, y rojo a altas potencias.
El método también produce resultados diferentes dependiendo de la polarización del láser (las ondas de luz se polarizan cuando están restringidas a vibrar solo en ciertas direcciones). Cuando la luz láser está polarizada linealmente, los colores se ven claramente sólo cuando se iluminan con luz de la misma polarización. Luz láser circularmente polarizada, por otra parte, produce colores independientes de la polarización que son visibles con luz de cualquier tipo de polarización, así como con luz no polarizada.
La capacidad de producir colores sensibles a la polarización e independientes de la polarización podría ser útil para diferentes tipos de aplicaciones, y los investigadores esperan que el método se pueda implementar fácilmente para un uso a gran escala.
"El procedimiento de fabricación de matrices de reflectores de percolación cercana es extremadamente simple, requiriendo solo tres deposiciones de material consecutivas (para producir un retro-reflector de metal ópticamente grueso, un espaciador dieléctrico delgado y una película metálica semicontinua muy delgada) y, por lo tanto, realmente escalable a la producción en masa, "escribieron los investigadores en su artículo.
"La combinación única de características notables antes mencionadas hace que el enfoque desarrollado para la escritura en color láser sea fácilmente accesible para la implementación práctica y el uso en diversas aplicaciones que van desde patrones a nanoescala para marcaje de seguridad hasta impresión en color a gran escala para decoración".
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