Nowa generacja kolorowych wyświetlaczy za sprawą pawiego oka
Kolory strukturalne odpowiadające za metalicznie opalizującą barwę pawich piór stały się przedmiotem badań naukowców Uniwersytetu z Michigan w celu adaptowania ich właściwości przy tworzeniu wysokiej rozdzielczości wyświetlaczy, przechowywaniu danych, kryptografii i wykrywaniu fałszerstw.
„Efekt tęczy” powstaje poprzez odbijanie rozproszonego światła o określonej długości fal od mikroskopijnych struktur powierzchni i jest widzialny w różnych barwach w zależności od kąta postrzegania wzrokiem. To zjawisko jest dostrzegane również w bańce mydlanej, macicy perłowej, plamach cieczy.
© University of Michigan
Problem z replikacją kolorów strukturalnych polega właśnie na skomplikowanej grze światła na mikrostrukturach, jego „migotliwości” co jest związane z procesem iryzacji, zwłaszcza że kolory strukturalne charakteryzuje brak jakiegokolwiek pigmentu. Inżynierowie i naukowcy od dawna starają się wykorzystać właściwości ubarwienia strukturalnego, szczególnie w ostatnim czasie w zakresie jego zastosowania w wyświetlaczach elektronicznych, czytnikach e-booków itp. Naukowcom z Uniwersytetu z Michigan udało się „zamknąć” niektóre części długości fali światła, dzięki czemu odbijane barwy są widziane jednakowo niezależnie od kąta widzenia.
Aby to osiągnąć, naukowcy wykonali w nanoskali specjalne rowki na płycie ze szkła za pomocą techniki powszechnie stosowanej do produkcji chip’ów komputerowych. Owe rowki przybrały kształt znanego symbolu olimpijskich pierścieni. Każdy pierścień był cieńszy niż ludzki włos, tj. o szerokości 20 mikrometrów. Szklana płytka została następnie powleczona cienką warstwą srebra. W wyniku polaryzacji światła na jej powierzchni tworzy się ładunek elektryczny, który zwiększa swoje pole elektryczne w pobliżu szczeliny, aby w efekcie wytworzyć falę światła o określonej długości ostatecznie ją zatrzymując.
Zadaniem zespołu badawczego było określenie odpowiedniego rozmiaru każdej szczeliny, aby wydobyć określone kolory. I tak oto okazało się, że rowek o głębokości 170 nanometrów, długości 180 nanometrów i szerokości 40 nanometrów uwięzi światło czerwone odzwierciedlając je jako kolor błękitny, natomiast szczelina o szerokości 60 nanometrów uwięzi zielony kolor i stworzy odcień purpurowy, z kolei rowek o szerokości 90 nanometrów uwięzi kolor niebieski a wytworzy żółtą barwę.
Tablety, telewizory LCD i monitory komputerowe w świetle dziennym odbijają własne światło od ekranu, badania mogą doprowadzić do stworzenia wyświetlaczy, które nie wymagają własnego światła, aby zapewnić wysokiej jakości obraz. Pozwoli to również na obniżenie wykorzystania mocy urządzenia oraz na wykorzystanie technologii w innych dziedzinach, w tym w przechowywaniu danych, kryptografii i zwalczaniu fałszerstw.
Zaloguj się Logowanie