Các kỹ sư cố gắng bắt chước cơ chế màu con công của Đức cho màn hình đã bị khóa màu cấu trúc, được làm bằng ure chứ không phải là hóa chất.
Trong một chiếc đuôi xà cừ con công, các rãnh tóc được sắp xếp chính xác phản chiếu ánh sáng của các bước sóng nhất định. Đó là lý do tại sao màu sắc kết quả xuất hiện khác nhau tùy thuộc vào chuyển động của động vật hoặc người quan sát. Ảnh tín dụng: siliconwombat
Nghiên cứu mới có thể dẫn đến sách điện tử màu và giấy điện tử tiên tiến, cũng như các màn hình phản chiếu màu khác mà không cần ánh sáng của riêng chúng để có thể đọc được. Màn hình phản chiếu tiêu thụ ít năng lượng hơn nhiều so với anh em họ có đèn nền trong máy tính xách tay, máy tính bảng, điện thoại thông minh và TV.
Công nghệ cũng có thể cho phép nhảy vọt trong lưu trữ dữ liệu và mật mã. Tài liệu có thể được đánh dấu vô hình để ngăn chặn hàng giả.
Đọc nghiên cứu ban đầu
Đối với nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Khoa học báo cáo, các nhà nghiên cứu đã khai thác khả năng ánh sáng để phễu vào các rãnh kim loại có kích thước nano và bị mắc kẹt bên trong. Với cách tiếp cận này, họ đã tìm thấy màu sắc phản chiếu là đúng bất kể góc nhìn của người xem.
Jay That, một phần kỳ diệu của công việc, Jay nói, Jay Guo, giáo sư kỹ thuật điện và khoa học máy tính tại Đại học Michigan. Ánh sáng của hoàng tử được đưa vào nanocavity, có chiều rộng nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của ánh sáng.
Làm thế nào để có thể đạt được màu sắc với độ phân giải vượt quá giới hạn nhiễu xạ. Cũng phản trực giác là ánh sáng bước sóng dài hơn bị mắc kẹt trong các rãnh hẹp hơn.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra màu sắc trong các vòng tròn Olympic nhỏ này bằng cách sử dụng các khe nano có kích thước chính xác trong một tấm thủy tinh phủ bạc. Mỗi vòng có kích thước khoảng 20 micron, nhỏ hơn chiều rộng của một sợi tóc người. Chúng có thể tạo ra các màu khác nhau với các chiều rộng khác nhau của các khe. Tín dụng hình ảnh: Jay Guo, Đại học Michigan
Giới hạn nhiễu xạ từ lâu được cho là điểm nhỏ nhất mà bạn có thể tập trung một chùm ánh sáng tới. Những người khác cũng đã phá vỡ giới hạn, nhưng Guo và các đồng nghiệp đã làm như vậy với một kỹ thuật đơn giản hơn cũng tạo ra màu sắc ổn định và tương đối dễ làm.
Mỗi rãnh cá nhân nhỏ gọn hơn nhiều so với bước sóng ánh sáng, đủ để thực hiện chức năng này. Theo một nghĩa nào đó, chỉ có ánh sáng xanh mới có thể vừa với ống nano có kích thước nhất định, ông nói.
Nhóm nghiên cứu xác định khe kích thước nào sẽ bắt được ánh sáng màu gì. Trong khuôn khổ của mô hình màu lục lam, đỏ tươi và vàng tiêu chuẩn công nghiệp, họ nhận thấy rằng ở độ sâu rãnh 170 nanomet và khoảng cách 180 nanomet, một khe rộng 40 nanomet có thể bẫy ánh sáng đỏ và phản xạ màu lục lam. Một khe rộng 60 nanomet có thể bẫy màu xanh lá cây và tạo ra màu đỏ tươi. Và một bẫy rộng 90 nanomet màu xanh lam và tạo ra màu vàng. Phổ nhìn thấy kéo dài từ khoảng 400 nanomet cho màu tím đến 700 nanomet cho màu đỏ.
Với màu sắc phản chiếu này, bạn có thể xem màn hình dưới ánh sáng mặt trời. Nó rất giống với màu sắc.
Để tạo màu trên giấy trắng, (cũng là bề mặt phản chiếu), người dùng sắp xếp các pixel màu lục lam, đỏ tươi và vàng theo cách mà chúng xuất hiện trước mắt chúng ta như màu của quang phổ. Một màn hình sử dụng phương pháp tiếp cận Guo xông sẽ hoạt động theo cách tương tự.
Để chứng minh thiết bị của họ, các nhà nghiên cứu đã khắc các rãnh nano trong một tấm kính với kỹ thuật thường được sử dụng để chế tạo các mạch tích hợp hoặc chip máy tính. Sau đó, họ phủ tấm kính có rãnh bằng một lớp bạc mỏng.
Khi ánh sáng, là sự kết hợp của các thành phần điện trường và từ trường, chạm vào bề mặt có rãnh, thành phần điện của nó tạo ra thứ gọi là điện tích phân cực ở bề mặt khe kim loại, tăng cường điện trường cục bộ gần khe. Điện trường đó kéo một bước sóng ánh sáng cụ thể vào.
Thiết bị mới có thể tạo ra hình ảnh tĩnh, nhưng các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ phát triển một phiên bản hình ảnh chuyển động trong tương lai gần.
Văn phòng Nghiên cứu Khoa học Không quân và Quỹ Khoa học Quốc gia đã tài trợ cho nghiên cứu.
Qua tương lai