Нанопокрытие для нескольких цветов

Оптические покрытия
Подавляющее большинство научной и промышленной оптики имеет тонкослойное покрытие, чтобы избежать паразитных изображений, обратных отражений, угрозы безопасности или повреждения дорогостоящего оборудования. Но, имея тонкопленочное покрытие, можно придать критические свойства оптике, которая их использует. Обычные диэлектрические оптические покрытия, которые являются ключевым компонентом почти каждого оптического устройства, обычно состоят из слоев прозрачного материала, причем каждый слой имеет толщину не менее четверти длины волны света.
Нанопокрытие
Исследователи из Гарвардского университета создали оптическое покрытие, которое может изменять цвет, когда его толщина изменяется менее чем на 20 нм. Изменяя толщину, можно подобрать нужный цвет металлических поверхностей.
Новые ультратонкие оптические покрытия имеют нанометровую толщину и представляют собой почти непрозрачные, светопоглощающие диэлектрические материалы, такие как полупроводники. Путем добавления слоя германия 7 нм на поверхность золотого образца можно изменить его цвет с золотого на розовый. Дальнейшее добавление еще одного слоя 4 нм делает его фиолетовым, а еще 4 нм окрашивает покрытие в темно-синий цвет.
Феномен
Цвета появляются из-за интерференции световых волн, когда они проходят через светопоглощающее германиевое покрытие внизу, а затем отражаются обратно вверх. Некоторые длины волн падающего и отраженного света конструктивно интерферируют друг с другом и «усиливаются», тогда как другие деструктивно интерферируют и поглощаются. По мнению исследователей, разницы в толщине покрытия всего в несколько атомов достаточно, чтобы вызвать резкие изменения цвета. Путем изменения толщины пленок изменяются условия интерференции и, таким образом, можно контролировать, какие длины волн будут отражаться, а какие - поглощаться тонким слоем, чтобы изменить цвет покрытия. Исследователи также уже пытались нанести германиевое покрытие на серебряную поверхность, которая затем приобрела золотой цвет при определенной толщине, а также в ряде пастельных тонов. Процесс нанесения покрытия довольно прост и включает стандартные методы литографии и физического осаждения из паровой фазы.
Применения
Эта технология имеет потенциальное применение, например, для получения ярких цветов. Явление изменения цвета можно использовать для создания цветных украшений. Кроме того, эту технику могут использовать другие многочисленные технологически продвинутые устройства, приложения для устройств, в которых используются светопоглощающие полупроводниковые слои, включая ультратонкие световые детекторы и фильтры, дисплеи, модуляторы и даже солнечные элементы.