Micro intagli fanno brillare i metalli in qualsiasi colore

Quando si tratta di metallo, puoi avere qualsiasi colore purché sia ​​​​argento. Questo perché il mare di elettroni all'interno della maggior parte dei metalli assorbe ed emette luce su tutta la gamma ottica. Invece dell'argento, i metalli sono in realtà incolori.

Ci sono eccezioni, ovviamente. L'oro assorbe la luce blu e questo produce il suo caratteristico colore giallo. E il rame assorbe la luce blu e verde facendolo sembrare un arancione rossastro.

Altri colori sono difficili da ottenere senza rivestire il metallo o intagliare un reticolo di diffrazione sulla sua superficie per produrre un caratteristico schema di interferenza, come quelli di un compact disc.

Ma ora c'è un altro modo grazie ad alcuni interessanti lavori di Jianfa Zhang presso l'Università di Southampton e alcuni amici. La loro idea è di scolpire un diverso tipo di motivo ripetuto sulla superficie di un metallo.

Questi modelli sono più piccoli della lunghezza d'onda della luce visibile. Invece di causare l'interferenza della luce, agiscono modificando le proprietà del mare di elettroni nel metallo, in particolare la sua frequenza di risonanza. Questo altera la frequenza della luce che assorbe e riflette.

Questa è la stessa tecnica che i ricercatori usano da tempo per costruire i mantelli dell'invisibilità. L'idea è che costruendo accuratamente modelli ripetuti di strutture a lunghezza d'onda inferiore, i ricercatori possono personalizzare il modo in cui un metamateriale può guidare la luce.

Ma invece di creare strutture 3D che guidano la luce mentre passa attraverso il materiale, Zhang e colleghi intagliano le strutture rilevanti sulla superficie per controllare il modo in cui la luce viene assorbita e riflessa.

Le strutture che fanno il trucco sono piccoli anelli scolpiti nella superficie. Il team calcola che possono far apparire l'oro o l'alluminio di quasi tutti i colori semplicemente variando le dimensioni e la profondità di questi anelli. Hanno persino dimostrato la tecnica su un sottile strato d'oro (vedi foto sopra).

La cosa interessante della tecnica è che offre agli ingegneri un modo per controllare il colore, in effetti l'intera risposta spettrale, del metallo senza modificarne le altre proprietà, come la conduttività, la durezza e la lucentezza. È difficile da fare usando i rivestimenti.

Jiang e co menzionano un paio di applicazioni. Una cosa ovvia è quella di dare ai prodotti di alto valore un ulteriore appeal estetico. In altre parole, per realizzare gioielli hi-tech. Un'altra idea, vista la difficoltà di riprodurre l'effetto, è quella di un meccanismo anticontraffazione su banconote e carte di credito.

Ci sono sicuramente una miriade di altre applicazioni. Suggerimenti nella sezione commenti per favore.

Rif: arxiv.org/abs/1011.1977 : Controllo del colore dei metalli: metamateriali per intaglio e bassorilievo

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