Nanoskopické duhy

Základem pro jemné prostorové oddělení různých vlnových délek světla je tenká vrstvička zlata.

Nanostruktury na povrchu kovových vrstviček umožnily vznik pásem barevné duhy o velikosti setiny lidského vlasu. Od běžné duhy, tedy běžného spektrálního rozkladu světla, se “nanoduhy” ale kvalitativně liší.

Tento jev, ke kterému dospěli v britských laboratořích, nebude sloužit k okrase. Ve skutečnosti jde o klíč k velmi detailnímu, jemnému a efektivnímu zpracování světla, oddělenému podle různých vlnových délek. Podle vědců budeme díky této technologii schopni vyrábět dokonalejší televizní displeje, efektivnější sluneční články a vyspělejší detektory světla a prvky optické telekomunikace.

Základem pro jemné prostorové oddělení různých vlnových délek viditelného světla se stala tenká vrstvička zlata o tloušťce několika mikrometrů. Velmi přesně vymodelované nanostruktury se na tomto substrátu chovají jako malé ideální nanoantény, a to umožňuje zvýšit efektivitu pohlcování nebo naopak vyzařování všech možných barev prakticky pod jakýmkoliv myslitelným úhlem.

Při vhodných aplikacích tohoto principu pak budeme moci vyrábět např. velmi efektivní sluneční články, které zachytí dopadající světlo všech vlnových délek ze všech úhlů. Při opačném módu, kdy nepůjde o pohlcování, ale o vyzařování světla polem antén, můžeme naopak vyrobit velmi kvalitní displej, jehož obraz bude viditelný ze širokého pásma úhlů. V přirozené duze je vždy červený konec spektra umístěn na opačné straně pásma barev než modrý či fialový, oproti tomu je zde možné vhodnou změnou nanostruktury polohu barev měnit v podstatě libovolně.

Je symbolické, že tento výzkum proběhl v laboratořích londýnské King´s College, kde se základní výzkumy v oblasti spektra ze slunečního světla odehrály před 150 lety. Tyto práce položily základy mj. i pro současné technologie barevných televizí a displejů.

Zdroje: Popular Science, PhysOrg