Roma'da sihirli bir kupa var: önden gelen ışık yeşil ve arkadan gelen ışık kırmızı!
Bilim adamları, doğadan esinlenen düzensiz desenler (genellikle siyah olarak kabul edilir) kullanarak mevcut spektrumdan daha zengin renkler elde etmek için bir yöntem geliştirdiler. Bulguları Nature Communications dergisinde yayınlandı . Doğada gördüğümüz renkler genellikle ışığı belirli bir şekilde yansıtan nano ölçekli desenlerden gelir. Örneğin bir kelebeğin kanatları mavi görünebilir çünkü kanatların yüzeyindeki küçük oluklar yalnızca mavi ışığı yansıtır.
Bununla birlikte, yüzey siyah veya beyaz göründüğünde, bunun nedeni genellikle nano ölçekli yapının tamamen düzensiz olmasıdır, bu da tüm ışığın emilmesine veya yansıtılmasına neden olur. Birmingham Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, parlak renkler üretmek için ışığın bu düzensiz yüzeylerden geçişini kontrol etmenin bir yolunu buldu. Almanya, Münih'teki Ludwig Maximilian Üniversitesi ve Çin Nanjing Üniversitesi'nden meslektaşları içeren ekip, bu yöntemi sanatçıların yüzyıllardır kullandığı tekniklerle karşılaştırdı.
En meşhur örneği, camdan yapılan ve önden ışık çarptığında yeşil gözüken dördüncü yüzyıl Roma Likurgusu bardağıdır. Ama ışık arkadan geldiğinde kırmızı görünür. Şimdi araştırma ekibi, çok doğru renk üretimi için bu etkiyi hassas bir şekilde kontrol etmenin bir yolunu gösterdi. Görüntüdeki farklı renkler, farklı kalınlıktaki şeffaf malzemelerle (cam gibi) litografik baskı plakasında ifade edilir.
En önemlisi: Araştırmacılar bu durumda rastgele altın nanopartikül kümelerinden oluşan düzensiz bir katman biriktirdiler. Son olarak, bu katmanın altına, araştırma ekibi, içindeki ışık veya foton parçacıklarını yakalayabilen şeffaf bir boşluk oluşturmak için bir ayna yerleştirdi. Fotonlar boşlukta dalgalar gibi davranır, litografik yüzey altında farklı frekanslarda rezonansa girerler ve her dalganın uzunluğuna göre farklı renkler salarlar. Ekip, bu tekniği kullanarak bir Çin suluboya resmini mükemmel renk doğruluğu ile yeniden üretebildi.
Doğanın renkleri farklı şekillerde üretmesi gerçekten çekicidir.Eğer etkili bir şekilde kullanılabilirlerse, şimdiye kadar gördüğümüzden daha zengin ve canlı bir renk hazine evi açabilirler.Fizikte nano üretimi düşünmeye alışkınız. İçindeki rastgelelik iyi değil. Ancak araştırmacılar, bazı özel uygulamalarda rastgeleliğin sıralı yapılardan daha iyi sonuçlara yol açabileceğini gösterdi. Ayrıca rastgele yapıdaki ışık yoğunluğu gerçekten güçlüdür ve bu, yeni algılama teknolojileri gibi diğer fiziksel alanlarda da kullanılabilir.
Örnek (aşağıda aynı): Birleştirilmiş mod teorisine dayalı olarak geniş bant emiliminden bant sınırlı yansıma / iletime geçiş yapan düzensiz bir sistem.
Düzensiz biyolojik yapılar doğada her yerde bulunur.Geniş bant optik tepkileri ve bozulmalara karşı dayanıklılıkları nedeniyle, genellikle beyaz veya siyah üretirler. Akıllı tasarım sayesinde, benzersiz optik lokalizasyon, foton iletimi ve enerji toplama özelliklerine sahip yapay sistemlerde düzensiz nanoyapılar gerçekleştirildi. Öte yandan, geniş bant yanıtlı düzensiz sistemlerin ayarlanabilirliği pek araştırılmamıştır.
Araştırma, düzensiz plazma sisteminin kontrol edilebilir manipülasyonunu gerçekleştirmiştir Dış boşluğa kuplajın deterministik kontrolü sayesinde, geniş bant absorpsiyonundan ayarlanabilir yansımaya geçiş gerçekleştirilmiştir. Genelleştirilmiş bir modelden başlayarak, plazmonik nanokümelerden oluşan düzensiz sistemlerin ya geniş bant emiciler olarak çalıştığı ya da görünür ışık aralığında yeniden yapılandırılabilir yansıma bantlarına sahip olduğu kabul edilmektedir. Düzensiz plazma sistemlerini incelemek, yalnızca düzensiz fiziğin daha iyi anlaşılması için büyük önem taşımaz, aynı zamanda yapısal renk modellemesi gibi çeşitli pratik uygulamalar için yeni bir platform sağlar.
Brocade | Araştırma / Gönderen: Birmingham Üniversitesi
Referans Dergisi "Nature Communications"
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Araştırma, Bilim
Takip edin Bokeyuan Daha fazlasını görün Damei Universe Science
