UNIVERSITY OF GLASGOW Zwei Farben in einem Pixel und eine Auflösung von 100.000 dpi – das sind die beiden Hauptmerkmale der neuen hochauflösenden nanographischen Druckmethode die Forscher der Universität Glasgow entdeckt haben. Die Ingenieure haben nano-grosse plasmonische Farbfilter entwickelt, die je nach Ausrichtung des Lichts unterschiedliche Farben zeigen.
Im Wesentlichen erlaubt diese neue Technik das »Drucken« von zwei völlig unterschiedlichen, aber außergewöhnlich detaillierten Farbildern innerhalb derselben Oberfläche – etwas, das noch nie zuvor mit »Strukturfarben« -Techniken durchgeführt wurde.
Anstatt wie beim traditionellen Drucken auf Farbstoffe und Pigmente zurückzugreifen, verwendet die Strukturfarbe speziell strukturierte Nanomaterialien zur Farbwiedergabe. Die Nanomaterialien ermöglichen Drucke mit höherer Auflösung, die im Laufe der Zeit nicht verblassen. Ein typisches gedrucktes Bild in einem Magazin könnte zum Beispiel aus etwa 300 farbigen Punkten pro Zoll einer Seite oder 300 dpi bestehen. Eine mit Strukturfarbtechniken »gedruckte« Seite könnte jedoch eine Auflösung von 100.000 dpi oder mehr erreichen.
Der Durchbruch der University of Glasgow kam durch die Einbeziehung eines zusätzlichen nano-grossen Elements in den strukturellen Farbprozess, das am James Watt Nanofabrication Center der Universität erstellt wurde.
Dr. Alasdair Clark, Dozent für Biomedizintechnik, ist Hauptautor der Forschungsarbeit. »Wir haben entdeckt, dass – wenn wir Farbpixel aus kleinen kreuzförmigen Vertiefungen auf einem Streifen aus Aluminiumfolie machen – die Farbe, die sie anzeigen, polarisationsabhängig wird. Dies erlaubt uns, zwei Farben in ein einziges Pixel zu kodieren und dann auszuwählen welche Farbe angezeigt wird, indem man die Oberfläche mit unterschiedlichen Polarisationen des Lichts anstrahlt. Durch Änderung von Größe und Form der nano-grossen Vertiefung, können wir eine große Auswahl an verschiedenen Farben mit sehr hohen Auflösungen erzeugen.«
»Es gibt viele potenzielle Anwendungen für unsere plasmonische Farbtechnologie, auf die wir wirklich gespannt sind. Sie ist ideal für die langfristige Datenarchivierung aufgrund seiner extrem hohen Auflösung und weil die Farben nicht verblassen, auch wenn sie dem härtesten Sonnenlicht dauerhaft ausgesetzt sind. Wir haben herausgefunden, dass wir 1,46 GB pro Quadratzentimeter speichern können, so dass ein einziges A4-Blatt mehr als 900 GB Daten enthalten kann.«
»Ausserdem ist das Verfahren zur Herstellung der plasmonischen Farben ohne Zugang zu speziellen Einrichtungen schwierig zu replizieren. Damit könnte es ideal für die Schaffung einer neuen Art von fälschungssicherem Material für z.B. Banknoten sein. Schließlich bietet es die Möglichkeit, neue Arten von Farbfiltern für die digitale Fotografie zu entwickeln.«
(Der Artikel » Plasmonic color filters as dual-state nano-pixels for high density micro-image encoding« ist in »Advanced Functional Materials« veröffentlicht.) (Grafik: University of Glasgow)
