Hilke Frankemölle
Onderzoekers uit Singapore demonstreerden deze week een methode om kleurenbeelden met een resolutie van 100.000 dpi te maken met behulp van metalen nanostructuren en zonder inkt of verfstoffen. Ter vergelijking: industriële inkjet- of laserprinters komen tot maximaal 10.000 dpi.
De nieuwe printmethode werkt door een ultradunne metaalfilm over een afbeelding te plaatsen. De film bestaat uit een substraat van silicium waar via lithografie metalen schijfjes (vier per pixel) op aangebracht zijn. Deze schijfjes zijn bekleed met een laagje zilver of goud van slechts 15 nanometer dik. De minuscule schijfjes verschillen in grootte en onderlinge afstand van elkaar, waardoor zij licht reflecteren met verschillende golflengtes. Het gehele, zichtbare kleurenspectrum is op deze manier reproduceerbaar.
De onderzoekers van A*Star Institute of Materials Research and Engineering (IMRE) hebben een kleurendatabank gebouwd van kleuren met de bijbehorende nanostructuren, patronen, groottes en afstanden. Deze nanostructuren worden op de juiste manier in de film gepositioneerd, waardoor alle gecodeerde kleuren bij het aanbrengen van de laag op de afbeelding tegelijkertijd verschijnen.
De resolutie is zodanig dat alle details, kleurvariaties en schaduwen van een afbeelding van het beroemde Zweedse model Lena op micrometerschaal zijn weer te geven. De afbeelding van Lena is met behulp van een optische microscoop nog net te zien en wordt doorgaans gebruikt om algoritmes voor beeldverwerking te evalueren.
Volgens de onderzoekers zijn de kleurafdrukken op nanoschaal bijvoorbeeld toepasbaar bij hogedichtheid optische data-opslag en encryptiemethoden.
a) Voor het toevoegen van metaal aan de nanostructuur heeft het beeld alleen grijstonen. (b) Na het toevoegen van de metalen laag zijn onder dezelfde microscoop kleuren te zien. (c) Inzoomen op het beeld toont het verfijnde kleurendetail. Rechtsonder is met een elektronenmicroscoop te zien dat het beeld is opgebouwd uit nanostructuren.
