เครื่องพิมพ์เลเซอร์ที่ภาพ "ปั้น" ที่ขนาดเล็กอาจทำให้ภาพถ่ายสีที่ไม่จางหายเมื่อเวลาผ่านไปอย่างที่หมึกพิมพ์ทำ
นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์กทำแผ่นโพลีเมอร์และเซมิคอนดักเตอร์โลหะที่สะท้อนสีที่ไม่เคยจางหายไปโดยใช้โครงสร้างขนาดเล็กที่กระจายดูดซับและสะท้อนแสงของความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการเคลือบที่ทำจากวัสดุนั้นไม่จำเป็นต้องทาสีใหม่และภาพที่ได้จะคงความสั่นสะเทือนเมื่อเวลาผ่านไป
กระบวนการพิมพ์นี้ยังช่วยให้ผู้ใช้สามารถเลือกสีที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นเนื่องจากสามารถเลือกความยาวคลื่นที่แน่นอนซึ่งหมายความว่ามีการคาดเดาที่เกี่ยวข้องกับการผสมสีและการเปรียบเทียบแผนภูมิสีน้อยกว่า นักวิจัยกล่าวว่าสามารถใช้เทคนิคเดียวกันนี้ในการสร้างลายน้ำหรือแม้แต่การเข้ารหัสและการจัดเก็บข้อมูล
ในเทคนิคนี้ภาพจะถูกพิมพ์ด้วยเลเซอร์ซึ่งถูกยิงที่แผ่นทำจากพลาสติกในชั้นเดียวและเจอร์เมเนียมอยู่ด้านบน แผ่นดังกล่าวทำขึ้นโดยการวางชั้นโพลีเมอร์และเจอร์เมเนียมที่มีความบางระดับนาโนเมตรไว้ในรูปทรงกระบอกและบล็อกขนาดเล็กไม่มีการวัดใดเกิน 100 นาโนเมตร (สำหรับการเปรียบเทียบเส้นผมของมนุษย์โดยเฉลี่ยมีความกว้างประมาณ 100,000 นาโนเมตร)
“ เราสร้างนาโน - สำนักพิมพ์” ผู้เขียนนำการศึกษา Xiaolong Zhu นักวิจัยนาโนเทคโนโลยีที่มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์กกล่าวกับ Live Science
คล้ายกับสิ่งที่เครื่องพิมพ์เลเซอร์ทำได้เลเซอร์จะปรับรูปร่างโครงสร้างขนาดเล็กโดยการหลอมละลาย ความแตกต่างของความเข้มของเลเซอร์ในเครื่องชั่งขนาดเล็กจะทำให้โครงสร้างแตกต่างกันดังนั้นพวกเขาจึงใช้รูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกัน
นี่คือเหตุผลที่ความละเอียดของภาพนั้นดีมากนักวิจัยกล่าว ภาพจากเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทหรือเครื่องพิมพ์เลเซอร์มักจะประกอบด้วย 300 ถึง 2,400 จุดต่อนิ้ว นักวิจัยกล่าวว่าพิกเซลขนาดนาโนเมตรนั้นเล็กกว่าพันเท่าซึ่งหมายถึงความละเอียด 100,000 จุดต่อนิ้ว ในความเป็นจริงการสะสมของพิกเซลทั้งหมดคล้ายกับเมืองเล็ก ๆ ของตึกระฟ้าโดมและหอคอย
เมื่อแสงสีขาวกระทบกับรูปทรงต่าง ๆ มันก็สามารถสะท้อนแสงงอหรือกระจายได้ เนื่องจากรูปร่างมีขนาดเล็กบางชิ้นจึงไม่สะท้อนความยาวคลื่นที่แน่นอนในขณะที่รูปร่างอื่นจะกระจายหรือกระเด็นแสง ผลที่ได้คือคนเห็นสีขึ้นอยู่กับรูปแบบเฉพาะของรูปร่างตามการศึกษา
ปีกผีเสื้อและขนนกทำงานในลักษณะเดียวกัน Zhu กล่าว โครงสร้างขนาดเล็กครอบคลุมปีกของผีเสื้อหรือขนนกแสงกระจัดกระจายในรูปแบบเฉพาะทำให้สีที่ผู้คนเห็น แม้ว่าปีกผีเสื้อจะส่งแสงบางส่วนออกมาเพื่อสร้างสีสัน Zhu และเพื่อนร่วมงานของเขามีความเฉพาะเจาะจงมากกว่านั้น - การรวมกันของเจอร์เมเนียมและโพลิเมอร์หมายความว่าพวกเขาสามารถควบคุมว่าความยาวคลื่นของแสงจะสะท้อนจากจุดที่กำหนดหรือไม่ดังนั้นพวกเขาจึงไม่ทำให้เกิดสีรุ้ง นี่หมายถึงสีสันที่สดใสและสีเดียวที่พวกเขาต้องการ
เนื่องจากสีเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในโครงสร้างของแผ่นพวกมันจะไม่จางหายไปในแบบที่เม็ดสีเมื่อสัมผัสกับแสง ตัวอย่างเช่นสีธรรมดาจะจางหายไปเมื่อแสงแดดกระทบเพราะแสงอัลตราไวโอเลตจะทำลายสารเคมีที่เป็นองค์ประกอบของเม็ดสี ยิ่งไปกว่านั้นสีหรือหมึกสามารถออกซิไดซ์หรือหลุดออกมาเมื่อสัมผัสกับตัวทำละลายเช่นผงซักฟอกสำหรับงานหนัก (เพียงหยดน้ำในภาพอิงค์เจ็ทและคุณสามารถดูหมึกที่เจือจางและวิ่งได้) สำหรับผลงานชิ้นเอกเก่า ๆ มีแม้กระทั่งปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "โลหะสบู่" ตามเคมีที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออายุสีตามเคมีและวิศวกรรม ข่าว.
ด้วยการใช้เทคนิคของพวกเขาจู้และเพื่อนร่วมงานของเขาสร้างภาพเล็ก ๆ ของ Mona Lisa และภาพเหมือนของนักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก Niels Bohr รวมถึงรูปถ่ายที่เรียบง่ายของผู้หญิงและสะพานแต่ละอันมีขนาดประมาณ 1 นิ้ว (2.5 เซนติเมตร)
เพื่อผลิตเครื่องพิมพ์ชนิดนี้นักวิจัยจะต้องทำให้เทคโนโลยีเลเซอร์มีขนาดเล็กลงและอาจต้องการวัสดุที่แตกต่างกันสำหรับชั้นของแผ่นกระดาษนักวิจัยกล่าว วัสดุนั้นจะต้องมีดัชนีการหักเหแสงสูงซึ่งหมายความว่ามันจะโค้งแสงมากและดูดซับแสงที่ความยาวคลื่นที่เลือกสำหรับเลเซอร์พวกเขาเพิ่ม ในการทดลองนักวิทยาศาสตร์เลือกแสงสีเขียวสำหรับความยาวคลื่นและทดลองกับซิลิคอนสำหรับวัสดุซึ่ง Zhu กล่าวว่าไม่ดูดซับแสงเลเซอร์สีเขียวอย่างมีประสิทธิภาพ
แม้ว่าเจอร์เมเนียมจะเป็นไปได้เพราะมันไม่แพงเกินไป “ สองสามกิโลกรัมสามารถครอบคลุมสนามฟุตบอลได้” เขากล่าวโดยสังเกตว่าชั้นของเจอร์เมเนียมและโพลิเมอร์นั้นมีความหนาเพียง 50 นาโนเมตรเท่านั้น แม้ว่าเจอร์เมเนียมไม่จำเป็นต้องเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเพราะมันไม่ได้ให้สีเขียวที่ดี Zhu กล่าว
การศึกษาใหม่ปรากฏในวารสาร Science Advances ฉบับวันที่ 3 พฤษภาคม
