Инженеры-оптоэлектрики нашли способ придавать золоту абсолютно любой цвет, вырезая микроформы на его поверхности.
В случае с металлом - можно придать ему любой цвет, если этот цвет - серебряный. Это происходит потому, что море электронов у большинства металлов, поглощает и испускает свет на всем оптическом диапазоне частот. В отличие от серебра, металлы являются фактически бесцветными.
Конечно, есть исключения. Золото поглощает синий диапазон света, благодаря чему и приобретает свой характерный желтый цвет. А медь поглощает синий и зеленый, что придает ей красновато-оранжевый оттенок.
Джианфа Жанг из Саутгемптонского университета, совместно с несколькими коллегами, разработал новационный метод изменения цвета металла. Их идея заключается в том, чтобы вырезать на поверхности металла определенные повторяющиеся узоры.
Размер узоров меньше, чем длина волны видимого света. Вместо того, чтобы вызывать интерференцию света, они изменяют свойства моря электронов металла - их резонансную частоту. А это изменяет то, какую частоту света этот металл поглощает и отражает.
Тут задействован тот же принцип, который исследователи используют при создании плащей-невидимок. Идея заключается в том, что аккуратно располагая повторяющиеся узоры, можно менять то, как "метаматериал" отражает свет.
Но вместо создания 3д структур, которые изменяют свет проходящий сквозь них, Жанг с коллегами вырезают структуры непосредственно на поверхности, что позволяет контролировать поглощение и отражение света.
Эти структуры по форме напоминают крошечные колечки. Команда рассчитала, что они могут придать золоту или алюминию практически любой цвет, просто варьируя цвет и глубину этих колечек. Они даже продемонстрировали эту технику на небольшом кусочке золота (смотрите фото выше).
Данная техника интересна тем, что дает инженерам полный контроль над цветом - всеми спектральными характеристиками, не меняя при этом других свойств металла, таких как проводимость, прочность и блеск. А это трудно достичь с помощью внешних покрытий.
Джианг с коллегами упомянули о нескольких областях применения данной технологии. Самая очевидная из них - это придание предметам роскоши дополнительной эстетической привлекательности. Другими словами - создание высокотехнологичных украшений. Другая идея основана на сложности воспроизведения эффекта, что позволяет использовать его для борьбы с подделками на банкнотах и кредитных карточках.
