Drátky oxidu železitého nabídnou obrovské rozlišení obrazu

Miniaturní drátky z oxidu železitého reagují na vnější magnetické pole a podle jeho změn mění barvu. Tento jev by se mohl stát základem budoucích zobrazovacích technologií, které nabídnou obrovské rozlišení.


Techniku vyvíjejí vědci na University of California v Riverside. Změnami vnějšího magnetického pole dokáží droboučké částečky přimět měnit barvu a jas, ale i se zarovnávat. Právě toto koordinované chování umožňuje definovat požadovaný barevný obraz.
Yadong Yin a jeho kolegové nejprve dokázali tímto způsobem ovládat částice oxidu železitého v roztoku (respektive spíše jemné suspenzi). Zde se však stále uplatňuje také náhodný pohyb. Jakmile se však částice oxidu železitého potáhly oxidem křemičitým, jednotlivé částice se propojily a začaly fungovat koordinovaně, asi jako navzájem se dotýkající kuličky nebo tenké drátky. Pro větší stabilitu byl ochranný nátěr oxidu křemičitého aplikován několikrát. Následné změny působením magnetického pole tyto struktury nijak nenarušilo. Magnetické pole se aplikuje už při výrobě příslušné struktury, kdy lze tímto způsobem upravit na míru optické vlastnosti, např. velikost jednotlivých barevných „bodů", vzdálenost částic oxidu železitého od sebe i další vlastnosti „drátků".
Tímto způsobem získané barvy mají být výjimečně jasné. Oxid železitý (červenohnědý materiál, základ železných rud) sám o sobě barvy nemění, barevný vzor vzniká difrakcí světla – podobně jako třeba na křídlech motýlů. Vzdálenost mezi částicemi v drátku odpovídá za vlastnosti rozptylu a příslušnou barvu, a to bez ohledu na délku samotného drátku. Tímto způsobem lze pomocí magnetického pole při výrobních procesu definovat barvu i velikost těchto „skvrn".
Výsledkem jsou extrémně citlivé fotonické struktury, i když každému pixelu odpovídá natvrdo pouze jedna barva, která mění intenzitu nebo se zapíná/úplně vypíná. To ale nevadí, protože pixely různých barev mohou být tak blízko u sebe, že se to na výsledném vjemu neprojeví. Vědci uvažují i o tom, že by vytvořili struktury potažené oxidem křemičitým tak, aby nebyly zcela rigidní a vzdálenost mezi částicemi oxidu železitého se mohla ještě dále měnit, pak by jednotlivým bodům odpovídaly i různé barvy.
Na tomto principu by mohly být vyráběny budoucí displeje, které by nebylo třeba podsvěcovat a byly by dobře čitelné i ve slunečním světle. Technologie by mohla najít uplatnění i při vývoji zobrazovacích metod v medicíně a biologii (opět často potřeba extrémního rozlišení) nebo v dopravní signalizaci. Výhodou má být i velká energetická úspornost a možnost rozšířit zobrazování jednoduše do infračervené i ultrafialové oblasti spektra.

Zdroj: Eurekalert











Komentáře