Способ создания многоцветных узоров на поверхности металлов, созданный нанотехнологами из Великобритании, может найти применение для «раскрашивания» ювелирных изделий или создания систем защиты банковских карт, сообщается в статье британских ученых, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.

Большинство металлов имеет стальной цвет, обусловленный поглощением и отражением электромагнитных волн практически во всем диапазоне видимого света. Исключение из этого правила составляют лишь золото и медь. Считалось, что изменить окраску металлов можно лишь химическим путем.

Команда британских нанотехнологов из Университета Саутгемптона и Лаборатории Резерфорда-Эпплтона в городе Дидкот разработала способ раскрашивания поверхности образцов золота и алюминия в различные цвета без их химической модификации.

Ученые с помощью ионных пучков «вырезали» на поверхности золотых пластинок толщиной 250 нанометров миниатюрные углубления в виде колец, а также с помощью метода электронно-лучевой литографии создавали на поверхности пластинок из алюминия «барельефы» нанометровых размеров. Эти структуры по своим размерам были меньше длины волны видимого света, благодаря чему у металлов менялась частота поглощаемого и отражаемого света и на их поверхности возникали разноцветные узоры.

Рис. 1. Изменение оптических свойств поверхности золота при вырезании колец. В нижней части изображения дан вид поверхности, помещённой под оптический микроскоп, при четырёх значениях глубины обработки. (Иллюстрация авторов работы).

Фактически речь идет о создании плоских метаматериалов – объектов, не существующих в природе. Они позволяют за счет неоднородности их структуры управлять свойствами света. По расчетам ученых, они могут изменить цвет золотых или алюминиевых образцов, изменяя диаметр и глубину создаваемых колец или выступов.

Принципиально важная особенность новой методики состоит в том, что она позволяет управлять цветом металла, не изменяя его другие свойства, такие, как проводимость, твердость и блеск.

Рис. 2. Цветовой график CIE 1931 (CIE — Международная комиссия по освещению). Точками и треугольниками показаны цвета, которые могут приобретать золото и алюминий при вырезании колец с разными геометрическими параметрами и фиксированной частотой расположения на поверхности. Незакрашенными символами отмечены «обычные» золото и алюминий. (Иллюстрация авторов работы).

По материалам: