今天的紙和織物上大多數(shù)顏色是用染料或顏料制成。但是顏色也可以通過(guò)在納米尺度上修改材料的表面來(lái)產(chǎn)生，使表面反射或散射不同頻率的光，并賦予這些材料“結(jié)構(gòu)色彩”。蝴蝶翅膀和鳥類羽毛都是天然呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)色彩的材料。在《ACS Nano》上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，由南丹麥大學(xué)Sergey Bozhevolnyi領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組開發(fā)了一種新方法，可以在金屬薄膜上產(chǎn)生明亮的結(jié)構(gòu)顏色，這種方法被稱為近滲透等離子體反射陣列。

博科園-科學(xué)科普：該方法利用激光加熱和重塑二氧化硅表面的微小(4納米)金納米島，可能提供一種簡(jiǎn)單和廉價(jià)的替代光刻納米技術(shù)。為了產(chǎn)生不同的顏色，激光功率從1兆瓦調(diào)整到10兆瓦。激光功率與不同的加熱量相對(duì)應(yīng)，加熱量改變了金納米島的形狀，使其能夠反射不同顏色的光。低次冪產(chǎn)生黃色，中等次冪產(chǎn)生綠色，高次冪產(chǎn)生紅色。該方法還根據(jù)激光的偏振性產(chǎn)生不同的結(jié)果(當(dāng)光波被限制在一定方向上振動(dòng)時(shí)就會(huì)發(fā)生偏振)。當(dāng)激光被線性偏振時(shí)，只有在相同偏振的光照射下才能清晰地看到顏色。另一方面，圓偏振激光產(chǎn)生與偏振無(wú)關(guān)的顏色，使用任何偏振光和非偏振光都可以看到。

能夠同時(shí)產(chǎn)生對(duì)偏振敏感和不受偏振影響的顏色對(duì)于不同類型應(yīng)用是有用的，研究人員希望這種方法可以很容易地大規(guī)模應(yīng)用。研究人員在論文中寫道：近滲透反射面陣列的制作過(guò)程非常簡(jiǎn)單，只需要連續(xù)三次材料沉積(產(chǎn)生光學(xué)厚度的金屬反反射面、薄介電間隔和非常薄的半連續(xù)金屬薄膜)，因此真正可大規(guī)模生產(chǎn)。上述卓越特性的獨(dú)特組合，使激光彩色書寫的方法易于實(shí)際應(yīng)用，并可應(yīng)用于各種應(yīng)用，從用于安全標(biāo)記的納米級(jí)圖案，到用于裝飾的大規(guī)模彩色印刷。

博科園-科學(xué)科普｜Lisa Zyga, Phys/?Science X Network?

參考期刊文獻(xiàn):《ACS Nano》

DOI:?10.1021/acsnano.8b07541

Cite: arXiv:1808.04556

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