Группа исследователей из Сеульского национального университета (Южная Корея) и Калифорнийского университета в Риверсайде (США) разработала технологию цветной печати, основанную на использовании интерференционных эффектов.
Как известно, яркая и пестрая окраска перьев многих птиц связана с особой структурой их поверхности, а не с присутствием пигментных веществ: к примеру, переливающиеся цвета павлиньему хвосту обеспечивают миниатюрные образования из меланина. Синтезировать практичный искусственный материал, обладающий свойствами «структурного цвета», ученые пытаются давно (об одной из относительно удачных попыток «КЛ» уже сообщала).
Авторы рассматриваемой работы создали материал M-Ink, который позволяет получать любой цвет видимого спектра. В состав M-Ink входят магнитные наночастицы диаметром от 100 до 200 нм, этанол, предотвращающий образование скоплений частиц, и фотоотверждаемая композиция. В обычных условиях смесь имеет коричневый цвет, однако при помещении во внешнее магнитное поле наночастицы быстро располагаются вдоль силовых линий, формируя цепочки. Видимый цвет чернил определяется в процессе взаимодействия падающего излучения с этими структурами; при варьировании индукции поля частицы перестраиваются, и цвет изменяется. Дополнительный уровень контроля может обеспечить использование нескольких электромагнитов.
Получив желаемый цвет в определенных областях, авторы зафиксировали положение наночастиц с помощью УФ-излучения. «Сначала мы настроили магнит на получение красного цвета, затем направили на образец импульс УФ-излучения длительностью 0,1 с [чтобы зафиксировать красные области изображения], после этого проделали то же самое с синим цветом, а потом — с зеленым, — объясняет один из авторов работы Квон Сон Хун (Sunghoon Kwon). — За одну секунду можно получить полноцветное изображение формата А4».
По мнению авторов, предложенную методику можно также использовать в целях защиты от подделок, создавая покрытие, которое будет проявлять себя при помещении в магнитное поле. В настоящее время ученые работают над тем, чтобы обеспечить обратимость процесса фиксации цвета.
Чжун Линь Ван (Zhong Lin Wang) из Технологического института Джорджии (США) отдает должное оригинальности методики, однако отмечает, что известная технология изменения структуры поверхности с помощью лазера, которая используется, к примеру, при производстве DVD-дисков, кажется ему несколько более простой.
Полная версия отчета ученых будет опубликована в журнале Nature Photonics.
Дмитрий Сафин
Демонстрация возможностей M-Ink - видео.
