Forskare har utvecklat en ny form av högupplöst "utskrift" som kan ha omfattande tillämpningar inom datalagring, åtgärder mot förfalskning, och digital bildbehandling.
Ny forskning från University of Glasgow, publiceras idag i tidskriften Avancerade funktionella material , beskriver hur ingenjörer har utvecklat plasmoniska färgfilter i nanoskala som visar olika färger beroende på orienteringen av ljuset som träffar det.
Väsentligen, denna nya teknik tillåter "tryckning" av två helt olika, men exceptionellt detaljerad, fullfärgsbilder inom samma yta – något som aldrig tidigare har gjorts med hjälp av "strukturell färg"-teknik.
Istället för att förlita sig på färgämnen och pigment, som i traditionellt tryck, strukturell färg använder speciellt strukturerade nanomaterial för att återge färger. Nanomaterialen möjliggör utskrifter med mycket högre upplösning som inte bleknar med tiden. En typisk tryckt bild i en tidning, till exempel, kan bestå av cirka 300 färgade punkter per tum av sidan, eller 300 DPI. En sida "utskriven" med strukturella färgtekniker, dock, kan nå en upplösning på 100, 000 DPI eller mer.
University of Glasgow-teamets genombrott kommer från att inkludera ytterligare ett element i nanoskala i den strukturella färgprocessen, skapad vid universitetets James Watt Nanofabrication Centre.
Biomedicinsk ingenjörslärare Dr Alasdair Clark är huvudförfattaren till forskningsartikeln. Dr Clark sa:"Vi har upptäckt att om vi gör färgpixlar från små korsformade indrag på en remsa av aluminiumfilm, färgen de visar blir polarisationsberoende, tillåter oss att koda två färger till en enda pixel, och välj sedan vilken färg som visas genom att lysa olika polarisationer av ljus på ytan.
"Genom att ändra storleken och formen på indraget i nanoskala, vi kan skapa ett brett utbud av olika färger i mycket höga upplösningar."
Laget, från universitetets tekniska högskola, har visat sin teknik med flera exempel, inklusive en bild i nanoskala som visar universitetets vapen när ljuset når det i en riktning, och en bild av det berömda universitetstornet när ljusets orientering är omvänd.
Dr Clark tillade:"Det finns många potentiella tillämpningar för vår plasmoniska färgteknologi, vilket vi är väldigt glada över.
"Den är idealisk för långsiktig dataarkivering på grund av dess ultrahöga upplösning, och för att färgerna inte bleknar ens när de utsätts för det hårdaste solljus under lång tid. Vi har räknat ut att vi kan lagra 1,46 Gb per kvadratcentimeter, så ett enda A4-ark kan innehålla mer än 900 Gb data.
"För det andra, processen för att producera de plasmoniska färgerna är svår att replikera utan tillgång till dedikerade faciliteter, så det kan vara idealiskt för att skapa en ny sorts anti-förfalskningsmaterial för sedlar.
"Slutligen, det ger möjlighet att utveckla nya typer av färgfilter för digital fotografering."
Pappret, med titeln "Plasmoniska färgfilter som dual-state nano-pixlar för högdensitetsmikrobildkodning, " publiceras i Avancerade funktionella material .
