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Couleurs vives produites par chauffage laser


bright laser

La plupart des couleurs sur le papier et le tissu d'aujourd'hui sont fabriquées à l'aide de colorants ou de pigments. Mais les couleurs peuvent également être produites en modifiant la surface d'un matériau à l'échelle nanométrique, amenant la surface à réfléchir ou à disperser différentes fréquences de la lumière et en donnant à ces matériaux une "couleur structurelle". Les ailes de papillon et les plumes d'oiseaux sont des exemples de matériaux présentant naturellement une couleur structurelle.

Dans une nouvelle étude publiée, une équipe de chercheurs dirigée a développé une nouvelle méthode de production de couleurs vives de structure sur des films métalliques, appelée réseaux de réflecteurs plasmoniques proches de la percolation. Le procédé utilise des lasers pour chauffer et remodeler de minuscules nanoislands d’or (4 nm) sur une surface de silice, offrant ainsi une alternative simple et peu coûteuse au nanopatterning lithographique.

Afin de produire différentes couleurs, la puissance du laser est réglée entre 1 et 10 mW. La laser puissance correspond à différentes quantités de chauffage, ce qui redéfinit les nanoislands d’or de manière à ce qu’ils réfléchissent la lumière de différentes couleurs. Le jaune est produit à faible puissance, vert à puissance intermédiaire et rouge à puissance élevée.

La méthode produit également des résultats différents en fonction de la polarisation du laser (les ondes lumineuses sont polarisées lorsqu'elles ne peuvent vibrer que dans certaines directions). Lorsque la lampe laser est polarisée linéairement, les couleurs ne sont clairement visibles que lorsqu'elles sont éclairées par une lumière de même polarisation. La lampe laser à polarisation circulaire, quant à elle, produit des couleurs indépendantes de la polarisation qui sont visibles en utilisant une lumière de polarisation quelconque, ainsi qu'une lumière non polarisée.

La possibilité de produire des couleurs sensibles à la polarisation et indépendantes de la polarisation pourrait être utile pour différents types d'applications, et les chercheurs s'attendent à ce que la méthode puisse être facilement mise en œuvre pour une utilisation à grande échelle.

"La procédure de fabrication des réseaux de réflecteurs proches de la percolation est extrêmement simple: elle ne nécessite que trois dépôts de matériaux consécutifs (pour produire un réflecteur arrière en métal optiquement épais, un espaceur diélectrique mince et un film métallique semi-continu très mince) et permet ainsi une véritable mise à l'échelle. production de masse ", ont écrit les chercheurs dans leur article.

"La combinaison unique des caractéristiques remarquables susmentionnées permet de développer l'approche utilisée pour l'écriture couleur au laser et son utilisation pratique dans diverses applications allant des motifs à l'échelle nanométrique pour le marquage de sécurité à l'impression couleur à grande échelle pour la décoration."