大多數情況下,材料的其消顏色取決于其化學性質。不同的工程原子和分子吸收不同波長的光。其余的師納上操色使失波長是我們將其反射回我們的眼睛時所感知到的“固有顏色”。
所謂的米級“結構色”的工作原理有所不同。這是縱顏物理的性質,而不是其消化學的性質。在某些表面上的工程微觀圖案會以不同波長發生碰撞和相互干擾的方式反射光。例如,師納上操色使失孔雀的米級羽毛是由透明的蛋白纖維制成,它們本身沒有固有的縱顏顏色,但是其消由于其表面具有納米級結構,因此我們看到其顏色呈虹彩,藍色,綠色和紫色變化。
但是,隨著我們越來越擅長以最小的比例來操縱結構,這兩種顏色可以以更加令人驚訝的方式組合。賓夕法尼亞大學的工程師現在已經開發了一種納米級半導體條帶系統,該系統使用結構顏色相互作用來完全消除條帶的固有顏色。
盡管這些條帶應吸收橙色光并因此顯示出藍色陰影,但它們似乎根本沒有顏色。
對這樣的系統進行微調會對全息顯示器和光學傳感器產生影響。它還可以為新型的微激光和檢測器鋪平道路,這是人們追捧已久的光子計算機的基本要素。
這項研究是由電氣和系統工程系的助理教授DeepJariwala以及實驗室的研究生HuiqinZhang和本科生BhaskarAbhiraman共同領導的。
它發表在《自然通訊》上。
研究人員的實驗系統由排列在金背襯上的二維半導體納米級帶(二硫化鎢)組成。這些條帶只有幾十個原子厚,以亞光學波長大小隔開,使它們散發出蝴蝶翅膀和孔雀羽毛所見的結構顏色。
Abhiraman說:“我們研究了該系統的尺寸,進行了許多實驗測量,并進行了許多模擬。然后我們發現了一些奇怪的東西。”“如果這些條帶的尺寸恰到好處,那么對材料固有的橙色光的吸收就會消失!換句話說,由這些條帶組成的涂層對入射光不敏感,并且僅顯示出其特性。底層基材。”