Forskare från DTU Nanotech och DTU Fotonik har lyckats trycka en mikroskopisk Mona Lisa. Hon är 50 mikrometer lång eller cirka 10, 000 gånger mindre än den riktiga Mona Lisa i Louvren i Paris.
Tack vare en ny revolutionerande laserutskriftsteknik, det är nu möjligt att skriva ut detta pressmeddelande i färg på ett område som inte är större än ett hårstrå. Detta genombrott inom nanoteknik kommer att publiceras den 14 december 2015 i en artikel i den vetenskapliga tidskriften Naturens nanoteknik .
Ett nanoteknologiskt genombrott från DTU revolutionerar laserutskriftsteknik, så att du kan skriva ut högupplösta data och färgbilder av oöverträffad kvalitet och mikroskopiska dimensioner.
Genom att använda denna nya teknik, DTU-forskare från DTU Nanotech och DTU Fotonik har återgett en färgbild av Mona Lisa som är mindre än en pixel på en iPhone Retina-skärm. Lasertekniken möjliggör utskrift i en häpnadsväckande upplösning på 127, 000 DPI. I jämförelse, vecko- eller månadstidningar trycks normalt i en upplösning motsvarande 300 DPI.
Att skriva ut de mikroskopiska bilderna kräver en speciell nanoskalastrukturerad yta. Strukturen består av rader med små kolumner med en diameter på endast 100 nanometer vardera. Denna strukturerade yta täcks sedan av 20 nanometer aluminium. När en laserpuls sänds från nanokolumn till nanokolumn, nanokolumnen värms upp lokalt, varefter det smälter och deformeras. Temperaturen kan nå upp till 1, 500°C, men bara i några nanosekunder, förhindrar att den extrema värmen sprider sig.
Laserstrålens intensitet avgör vilka färger som skrivs ut på ytan, eftersom omfattningen av kolonnens deformation avgör vilken färg som reflekteras. Lågintensiva laserpulser leder till en mindre deformation av nanokolumnen, vilket resulterar i blå och lila färgtonsreflektioner. Starka laserpulser skapar en drastisk deformation, vilket ger reflektionen från nanokolumnen en orange och gul färgton.
Professor N. Asger Mortensen från DTU Fotonik förklarar:
"Varje gång du gör en liten förändring av kolumngeometrin, du ändrar hur den absorberar ljus. Ljuset som inte absorberas är färgen som våra ögon ser. Om kolumnen absorberar allt blått ljus, till exempel, det röda ljuset kommer att förbli, får ytan att se röd ut."
DTU-forskarna anser att det finns ett stort utrymme för tillämpning av den nya laserutskriftstekniken. Professor Anders Kristensen från DTU Nanotech utarbetar:
"Det kommer att vara möjligt att spara data osynlig för blotta ögat. Detta inkluderar serienummer eller streckkoder för produkter och annan information. Tekniken kan också användas för att bekämpa bedrägerier och förfalskning, eftersom produkterna kommer att märkas på ett sätt som gör dem mycket svåra att reproducera. Det blir lättare att avgöra om produkten är ett original eller en kopia."
Den nya laserutskriftstekniken kan också användas i större skala för att personifiera produkter som mobiltelefoner med unika dekorationer, namn, etc. Utländska företag som tillverkar delar till bilar, såsom instrumentpaneler och knappar, intresserar sig redan för tekniken eftersom den kan förenkla produktionen. I dag, det stora antalet olika instrumentpaneler måste anpassas till de olika tillbehör som bilen har, inklusive luftkonditionering, USB, cigarettändare, etc.
Tekniken har patenterats, och forskarna kommer nu att fokusera på att utveckla tekniken, så att den kan ersätta de konventionella laserskrivarna som vi har på våra kontor och i våra hem.