Mikrogrebumi liek metāliem mirdzēt jebkurā krāsā

Runājot par metālu, jums var būt jebkura krāsa, ja vien tas ir sudrabs. Tas ir tāpēc, ka vairumā metālu esošā elektronu jūra absorbē un izstaro gaismu visā optiskajā diapazonā. Sudraba vietā metāli patiesībā ir bezkrāsaini.

Ir izņēmumi, protams. Zelts absorbē zilo gaismu, un tas rada tai raksturīgo dzelteno krāsu. Un varš absorbē zilo un zaļo gaismu, padarot to sarkanīgi oranžu.

Citas krāsas ir grūti iegūt, nepārklājot metālu vai uz tā virsmas neizgriežot difrakcijas režģi, lai radītu raksturīgu traucējumu rakstu, piemēram, kompaktdiskā.

Bet tagad ir vēl viens veids, pateicoties interesantajam Dzjanfa Džanam Sauthemptonas Universitātē un dažiem draugiem. Viņu ideja ir uz metāla virsmas izgrebt cita veida atkārtotu rakstu.

Šie modeļi ir mazāki par redzamās gaismas viļņa garumu. Tā vietā, lai radītu gaismas traucējumus, tie darbojas, mainot metālā esošās elektronu jūras īpašības, jo īpaši tā rezonanses frekvenci. Tas maina gaismas biežumu, ko tā absorbē un atstaro.

Šī ir tā pati tehnika, ko pētnieki jau kādu laiku izmanto, lai izveidotu neredzamības apmetņus. Ideja ir tāda, ka, rūpīgi veidojot atkārtotus apakšviļņu garuma struktūru modeļus, pētnieki var pielāgot veidu, kā metamateriāls var vadīt gaismu.

Taču tā vietā, lai radītu 3D struktūras, kas virza gaismu, kad tā iet cauri materiālam, Džans un kolēģi izgriež attiecīgās struktūras uz virsmas, lai kontrolētu veidu, kā gaisma tiek absorbēta un atstarota.

Struktūras, kas veic šo triku, ir mazi gredzeni, kas izgrebti virsmā. Komanda aprēķina, ka viņi var padarīt zeltu vai alumīniju gandrīz jebkurā krāsā, vienkārši mainot šo gredzenu izmēru un dziļumu. Viņi pat ir demonstrējuši tehniku ​​uz plānas zelta kārtas (skatiet attēlu augstāk).

Interesanti ir tas, ka tā sniedz inženieriem iespēju kontrolēt metāla krāsu, patiešām visu spektrālo reakciju, nemainot citas tā īpašības, piemēram, vadītspēju, cietību un spīdumu. To ir grūti izdarīt, izmantojot pārklājumus.

Dzjans un citi piemin pāris lietojumprogrammas. Acīmredzams ir piešķirt augstvērtīgām precēm papildu estētisku pievilcību. Citiem vārdiem sakot, izgatavot augsto tehnoloģiju rotaslietas. Cita ideja, ņemot vērā grūtības reproducēt efektu, ir pretviltošanas mehānisms uz banknotēm un kredītkartēm.

Noteikti ir neskaitāmas citas lietojumprogrammas. Ieteikumus, lūdzu, komentāru sadaļā.

Atsauce: arxiv.org/abs/1011.1977 : Metālu krāsas kontrole: dziļspiediena un bareljefa metamateriāli

paslēpties