Från läroböcker till konstverk till tidningar, trycksaker är en del av vår vardag. Men bläcket som används i dagens skrivare är begränsat i färger och upplösning. Nu i en ny studie i ACS journal Nanobokstäver , forskare har hittat ett sätt att utöka det utskrivbara färgspektrumet med ett nytt nanostruktursystem.

Det aktuella färgintervallet för datorer och skrivare är baserat på sRGB (standard röd grön blå) färgutrymme, som utvecklades 1996 av Microsoft och Hewlett-Packard. Men nyanserna i sRGB -systemet omfattar bara en delmängd färger som det mänskliga ögat kan se. Forskare har försökt utveckla ett bättre system för att överträffa sRGB som skulle bredda det utskrivbara färgspektrumet samtidigt som det bibehåller hög upplösning.

Till exempel, de har använt metalliska nanostrukturer för färgutskrifter, men detta har resulterat i antingen högupplösta bilder med mindre rika färger, eller bilder med levande färger men lägre upplösning. Också, användningen av metaller som silver och guld skulle sannolikt bli för dyrt för bred adoption. Så forskare har vänt sig till kisel eftersom det har unika egenskaper som kan vara optimala för att utöka dator och skriva ut färger till ett lägre pris. Men hittills, Färgsystem i kisel har visat dålig färgmättnad och räckvidd. Så Joel Yang och kollegor ville designa en ny kiselnanostruktur som potentiellt skulle kunna övervinna dessa begränsningar och konkurrera med sRGB-systemet.

Forskarna testade nanodiskar av olika storlekar av kisel, kontrollera hur nära strukturerna var varandra. När de väl tagit reda på de optimala diskstorlekarna och avstånden mellan dem, teamet använde nanodiskarna för att skriva ut ett konstverk på kisel belagt med ett antireflekterande lager bestående av kiselnitrid. Detta antireflekterande belagda substrat var viktigt för att närmare efterlikna färgomfånget som är synligt för det mänskliga ögat. Forskarna drog slutsatsen att kiselnanostrukturerna utökade utbudet av utskrivbara färger med 121 procent, samtidigt som både hög färgmättnad och upplösning bibehålls. Forskarna noterar att även om deras design fortfarande har vissa begränsningar som måste åtgärdas, den har uppnått det största färgomfånget för utskrift med bibehållen utskriftsupplösning bättre än 40, 000 dpi.