Färgar Holographic Lithography för Penn Reserchers Bruk som Efterapar, av Fjäril Påskyndar

Published on October 11, 2012 at 6:58 AM

Färgar av en fjäril påskyndar är ovanligt ljust och härligt och är resultatet av ett ovanligt drag; långt reflekterar de är lätt grundläggande olika från hur färga arbeten mest av tiden.

Shu Yang

Ett lag av forskare på Universitetar av Pennsylvania har funnit a långt för att frambringa denna sort av ”strukturellt färgar” som har det ökat att gynna av ett annat drag av fjärilen påskyndar: toppet-hydrophobicity eller kapaciteten starkt för att driva tillbaka bevattna.

Forskningen var ledde vid Shu Yang, Skolar den förbundna professorn i Avdelningen av MaterialVetenskap och att Iscensätta på Penns av att Iscensätta och Applicerad Vetenskap, och inklusive andra medlemmar av henne gruppen: Jie Li, Guanquan Liang och Xuelian Zhu.

Deras forskning publicerades i de Avancerade Funktionella Materialen för föra journal över.

”Färgar en raddaforskning över jumbon som 10 år har väck in i pröva som skapar strukturellt, något liknande de som finnas i natur, i lik fjäril för saker påskyndar, och opals,”, sade Yang.”, Folket har också intresserats, i att skapa som är superhydrophobic, ytbehandlar som finnas i saker som lik lotusblomma lämnar och i fjäril påskyndar, för, sedan de inte kunde staget in lufta med raindrops som var klängande till dem.”,

De två strukturella kvaliteterna - färga och superhydrophobicityen - förbinds by strukturerar. Strukturellt färga är resultatet av periodiskt mönstrar, stundsuperhydrophobicityen är resultatet av ytbehandlar roughness

När De är ljust, slår ytbehandla av ett periodiskt galler, har det spritt, störande eller diffracted på en våglängd som är jämförbar till gallret, storleksanpassa och att producera ett bestämt ljust och ett intensivt färgar, som är mycket starkare, än färgar erhållande från pigments eller färger.

När bevattna länder på ett hydrophobic ytbehandlar, förminskar dess roughness det effektiva kontaktområdet between bevattnar och, ett fast område, var det kan klibba som resulterar i en förhöjning av, bevattnar kontakten metar och bevattnar sådan liten dropperörlighet ytbehandlar på. 

Fördriva pröva till sammanslutningen dessa drag, iscensätter måste att gå till och med invecklat, mång--kliver bearbetar, först för att skapa färga-att ge 3D strukturerar ut ur en polymer som följs av extra, kliver för att göra dem grova i nanoscalen. Dessa sekundärt kliver, liksom nanoparticleenheten, eller plasmaetsning, måste utföras mycket försiktigt om för att inte variera den beslutsamma optiska egenskapen av det periodiska gallret som 3D skapas i första steg.

Yangs metod börjar med enkonventionell photolithographyteknik, holographic lithography, var en laser skapar enanknuten 3D knyter kontakt från ett materiellt kallade en photoresist. Photoresisten som är materiell i regionerna, som inte är utsatta till den ljusa laseren, är mer sistnämnd som tas bort av en vätska som lämnar ”, spela golfboll i hål” i gallret 3D som ger strukturellt färgar.

I stället för att använda nanoparticles eller plasmaetsning, Yangs var lag kompetent att tillfoga den önskade nano-roughnessen till strukturerar, genom enkelt att ändra vätskor efter tvagning bort photoresisten. Trick var att använda en fattig vätska; det bättre en vätska är, mer det försök att maximera kontakten med det materiellt. Dåligavätskor har motsatsen att verkställa, som laget som är van vid dess fördel på avsluta av photolithographyen, kliver.

”Orsakar den bra vätskan strukturera till dyningen,”, sade Yang. ”När den har svällt, satte vi i den fattiga vätskan. Därför Att polymern hatar den fattiga vätskan, knastrar skrumpnar den in och och att bilda nanospheres inom gallret 3D.

”Grundar Vi, att det värre vätskan som vi använde, mer strukturerar busen vi kunde göra,”, sade Yang.

Både superhydrophobicityen och strukturellt färgar är i kickbegäran för en variation av applikationer. Material med strukturellt färgar kunde användas in som ljus-baserade motsvarigheter av halvledare, till exempel, för lätt att vägleda, lasing och avkänning. Som de driver tillbaka flytande, är waterproof superhydrophobic beläggningar själv-lokalvård och. Sedan optiska apparater är högt anhörigen på deras grad av den ljusa överföringen, minimerar kapaciteten att underhålla apparatyttersidans dryness och den ska renligheten energiförbrukningen och negationmiljöpåverkan utan bruket av intensiva arbeten och kemikalieer. Yang har för en tid sedan mottagit ett lån för att framkalla sådan beläggningar för sol- paneler.

Forskarna har idéer för, hur de två dragen kunde kombineras i en applikation, som väl.

”Specifikt, intresseras vi, i att sätta denna sort av materiellt på förutom byggnaderna,”, sade Yang. ”Färgar det strukturellt oss kan jordbruksprodukter är ljust och högt dekorativt, och den ska för att inte blekna away lik konventionell pigmentation färgar dör. Inledningen av nano-roughness det extra ska erbjudandet gynnar, liksom energieffektivitet och miljö- vänskaplighet.

”Kunde Det vara enavsluta facade för estetiken bara, förutom vädjanen av dess själv-lokalvård rekvisita. Vi framkallar också energi som effektiv byggnad flår att ska integrera sådan material i optiska avkännare.”,

Källa: http://www.upenn.edu

Last Update: 11. October 2012 07:44

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit