طابعات الليزر النانوية

كشفت دراسة جديدة أن الطابعات الليزرية التي تنحت الصور بمقاييس صغيرة يمكن أن تنتج يومًا ما صورًا ملونة لا تتلاشى مع مرور الوقت كما يفعل الحبر.

تمكن الباحثون من صنع ورقة من البوليمرات وأشباه الموصلات المعدنية تعكس الألوان التي لا تتلاشى مع الزمن، وذلك باستخدام هياكل صغيرة تنحرف وتمتص وتعكس الضوء بأطوال موجية مختلفة.

وقال العلماء إن الطلاء المصنوع من المادة لن يحتاج أبدًا إلى إعادة الطلاء، وستحتفظ الصورة الناتجة بحيويتها مع مرور الوقت.

 إن عملية الطباعة هذه تسمح أيضًا للناس باختيار ألوان أكثر تحديدًا، لأنه يمكن اختيار الاطوال الموجية بدقة، مما يعني أن تقل نسبة الشك عند خلط الأصباغ ومقارنتها بالنماذج الاصلية للألوان.

 وقال الباحثون إنه يمكن تطبيق نفس الأسلوب لصنع علامات مائية رقمية او حتى تشفير وتخزين البيانات.

في هذه التقنية، يتم طباعة الصور باستخدام ليزر، يتم إطلاقه على ورقة مصنوعة من البلاستيك على طبقة واحدة والجرمانيوم يكون اعلى تلك الطبقة.

يتم تصنيع الأوراق من خلال إيداع طبقات نانوية رقيقة من البوليمر والجرمانيوم في أشكال وأسطوانات صغيرة، لا يزيد قياس أي منها عن 100 نانومتر.

على غرار ما تفعله طابعة الليزر، يعيد الليزر تشكيل الهياكل الصغيرة عن طريق ذوبانها. يؤدي تباين شدة الليزر في المقاييس الدقيقة إلى ذوبان الهياكل بشكل مختلف، لذلك فإنها تأخذ أشكالًا هندسية مختلفة.

 وقال الباحثون، تتكون صورة من طابعة نافثه للحبر أو طابعة ليزر عادة من 300 إلى 2400 نقطة للبوصة. وقال الباحثون إن البكسل بحجم نانومتر أصغر بآلاف المرات، مما يعني دقة 100000 نقطة للبوصة.

وافاد الباحثون إنه عندما يضرب الضوء الأبيض الأشكال المختلفة، فإنه يمكن أن ينعكس أو ينحني أو ينحرف. نظرًا لأن الأشكال صغيرة جدًا، فلن يعكس بعضها أطوال موجية معينة، في حين أن بعضها الآخر سينثر أو يرتد الضوء. والنتيجة هي أن الشخص يرى اللون، وهذا يتوقف على نمط معين من الأشكال، وفقا للدراسة.

مزيج الجرمانيوم والبوليمر يعني أنه يمكنهم التحكم في أطوال موجات الضوء المنعكسة من بقعة معينة أم لا.

وقالت الدراسة إنه بما أن الألوان مدمجة في بنية الأوراق ذاتها، فإنها لن تتلاشى كما تفعل الصبغات عندما تتعرض للضوء.

الطلاء العادي، على سبيل المثال، يتلاشى عندما يضربه ضوء الشمس، لأن الضوء فوق البنفسجي يحطم المواد الكيميائية التي تشكل الصبغة. علاوة على ذلك، يمكن أن يتأكسد الطلاء أو الحبر أو يتأثّر عند تعرضه للمذيبات، مثل المنظفات الثقيلة.