Dėl mikroraižinių metalai blizga bet kokia spalva

Kalbant apie metalą, galite turėti bet kokią spalvą, net ir sidabrą. Taip yra todėl, kad daugumoje metalų esanti elektronų jūra sugeria ir skleidžia šviesą visame optiniame diapazone. Vietoj sidabro metalai iš tikrųjų yra bespalviai.





Žinoma, yra išimčių. Auksas sugeria mėlyną šviesą ir išgauna jam būdingą geltoną spalvą. Varis sugeria mėlyną ir žalią šviesą, todėl atrodo raudonai oranžinė.

Sunku gauti kitas spalvas nepadengus metalo arba ant jo paviršiaus neišraižant difrakcijos grotelių, kad susidarytų būdingas trikdžių raštas, kaip ir kompaktiniame diske.

Tačiau dabar yra dar vienas būdas, nes įdomūs Jianfa Zhang darbai Sautamptono universitete ir keli draugai. Jų idėja yra iškirpti kitokio tipo pasikartojančius raštus ant metalo paviršiaus.



Šie modeliai yra mažesni už matomos šviesos bangos ilgį. Užuot trukdę šviesai, jie veikia keisdami metalo elektronų jūros savybes, ypač jos rezonansinį dažnį. Tai keičia šviesos, kurią ji sugeria ir atspindi, dažnį.

Tai yra ta pati technika, kurią mokslininkai jau kurį laiką naudojo kurdami nematomus apsiaustus. Idėja yra ta, kad kruopščiai kurdami pasikartojančius subbangos ilgio struktūrų modelius, mokslininkai gali pritaikyti būdą, kaip metamedžiaga gali valdyti šviesą.

Tačiau užuot sukūrę 3D struktūras, kurios nukreipia šviesą, kai ji praeina per medžiagą, Zhang ir bendradarbiai išpjauna atitinkamas struktūras ant paviršiaus, kad kontroliuotų, kaip šviesa absorbuojama ir atsispindi.



Struktūros, kurios atlieka triuką, yra maži žiedeliai, išraižyti paviršiuje. Komanda apskaičiavo, kad jie gali padaryti auksą ar aliuminį beveik bet kokios spalvos, tiesiog keisdami šių žiedų dydį ir gylį. Jie netgi pademonstravo techniką ant plono aukso sluoksnio (žr. paveikslėlį aukščiau).

Įdomiausia yra tai, kad ji suteikia inžinieriams galimybę valdyti metalo spalvą, iš tikrųjų visą spektrinį atsaką, nekeičiant kitų jo savybių, tokių kaip laidumas, kietumas ir blizgesys. Tai sunku padaryti naudojant dangas.

Jiang ir kiti pamini keletą programų. Akivaizdu, kad didelės vertės prekėms suteikiamas papildomas estetinis patrauklumas. Kitaip tariant, gaminti aukštųjų technologijų papuošalus. Kita idėja, atsižvelgiant į sunkumą atkurti efektą, yra banknotų ir kredito kortelių apsaugos nuo klastojimo mechanizmas.



Be abejo, yra daugybė kitų programų. Pasiūlymus prašome komentarų skiltyje.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1011.1977 : Metalų spalvos valdymas: giliaspaudės ir bareljefinės metamedžiagos

paslėpti