تولید رنگ با گرمای لیزر

بیشتر رنگ‌های روشنی که روی کاغذ یا پارچه می‌بینیم، از رنگدانه ساخته شده‌اند، اما می‌توان رنگ‌ها را با اصلاح سطح مواد در مقیاس نانو نیز ایجاد کرد. این کار موجب می‌شود که سطح ماده، طیف‌های گوناگونی از نور را منعکس و پراکنده کند و به ماده، یک رنگ ساختاری بدهد. بال‌های پروانه‌ها و پر‌های پرندگان، نمونه‌هایی طبیعی از این رنگ‌های ساختاری هستند.

گروهی از پژوهشگران "دانشگاه جنوب دانمارک" (SDU)، روش جدیدی برای تولید رنگ‌های روشن ساختاری روی لایه‌های فلزی ارائه داده‌اند که در آن از لیزر استفاده می‌شود. در این روش، لیزر‌ها می‌توانند نقاط ریز طلایی رنگ در مقیاس نانو را روی یک سطح از جنس سیلیس گرم کنند و دوباره شکل دهند. با این کار، جایگزینی ساده و کم‌هزینه برای چاپ در مقیاس نانو فراهم می‌شود.

قدرت لیزر برای تولید رنگ‌های متفاوت، باید بین یک تا ۱۰ میلی‌وات تنظیم شود و با میزان گوناگونی از گرما منطبق باشد تا نقاط طلایی طوری شکل بگیرند که بتوانند نور را در رنگ‌های متفاوتی منعکس کنند. رنگ زرد با قدرت پایین‌تر، رنگ سبز با قدرت متوسط و رنگ قرمز با قدرت بالای لیزر تولید می‌شوند.

این روش با توجه به قطبش لیزر، نتایج گوناگونی خواهد داشت. قطبش، یکی از ویژگی‌های امواج عرضی است که جهت نوسان را در صفحه عمود بر انتشار موج نشان می‌دهد. هنگامی که امواج نور فقط به جهات خاصی محدود باشند، قطبش ایجاد می‌شود. با قطبش نور لیزر، رنگ‌ها فقط هنگامی قابل دیدن هستند که با نور همان قطبش روشن شده باشند. به عبارت دیگر، نور لیزر قطبی‌شده می‌تواند رنگ‌هایی تولید کند که علاوه بر نور قطبی‌نشده، با کمک نور قطبش قابل دیدن باشند.

توانایی تولید رنگ‌های حساس به قطبش و مستقل از قطبش، کاربرد‌های بسیاری دارد و پژوهشگران امیدوارند که این روش بتواند به سادگی در مقیاس بزرگ نیز به کار رود.

در مقاله این پژوهش آمده است: فرآیند تولید این رنگ‌ها بسیار ساده و مقیاس‌پذیر است و ما انتظار داریم تولید انبوه آن نیز ممکن شود. ترکیب منحصربه‌فرد این ویژگی‌های قابل توجه، استفاده از این روش را برای تولید رنگ لیزری ممکن می‌سازد. این رنگ‌ها برای چاپ در مقیاس نانو و چاپ رنگی بزرگ مقیاس کاربرد خواهند داشت.

این پژوهش، در مجله "ACS Nano" به چاپ رسید.