I ricercatori dell'Università di Linköping hanno sviluppato un metodo che potrebbe portare a nuovi tipi di display basati sui colori strutturali. La scoperta apre la strada a display a colori ed etichette elettroniche economici ed efficienti dal punto di vista energetico. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Materiale avanzato .

Di solito pensiamo ai colori come creati da pigmenti, che assorbono la luce a determinate lunghezze d'onda in modo tale che percepiamo il colore da altre lunghezze d'onda che sono disperse e raggiungono i nostri occhi. Ecco perché lascia, Per esempio, sono verdi e i pomodori rossi. Ma i colori possono essere creati in altri modi, e alcuni materiali appaiono colorati a causa della loro struttura. I colori strutturali possono sorgere quando la luce viene riflessa all'interno del materiale su una scala di nanometri. Di solito si parla di effetti di interferenza. Un esempio trovato in natura sono le piume di pavone, che sono fondamentalmente marroni ma acquisiscono la loro caratteristica lucentezza blu-verde da piccole caratteristiche strutturali.

I ricercatori dell'Università di Linköping hanno sviluppato un metodo nuovo e semplice per creare colori strutturali da utilizzare con display a colori riflettenti. Il nuovo metodo potrebbe consentire la produzione di display sottili e leggeri con un'elevata efficienza energetica per un'ampia gamma di applicazioni.

I display a colori riflettenti differiscono dai display a colori che vediamo nella vita di tutti i giorni su dispositivi come telefoni cellulari e computer. Questi ultimi sono costituiti da piccoli diodi emettitori di luce di colore rosso, verde e blu posizionati uno vicino all'altro in modo da creare insieme una luce bianca. Il colore di ciascun diodo emettitore di luce dipende dalle molecole di cui è costituito, o in altre parole, il suo pigmento. Però, è relativamente costoso produrre diodi emettitori di luce, e l'uso globale di display emissivi consuma molta energia. Un altro tipo di visualizzazione, schermi riflettenti, viene quindi esplorato per scopi quali computer tablet utilizzati come e-reader, ed etichette elettroniche. I display riflettenti formano le immagini controllando il modo in cui viene riflessa la luce incidente dall'ambiente circostante, il che significa che non hanno bisogno della propria fonte di illuminazione. Però, la maggior parte dei display riflettenti sono intrinsecamente monocromatici, e i tentativi di creare versioni a colori sono stati piuttosto complicati e talvolta hanno dato scarsi risultati.

Shangzhi Chen è un medico appena promosso presso il Laboratorio di elettronica organica dell'Università di Linköping e autore principale di un articolo che descrive un nuovo tipo di immagine a colori strutturale dinamica, pubblicato sulla rivista scientifica Materiale avanzato .

"Abbiamo sviluppato un metodo semplice per produrre immagini strutturali a colori con plastiche conduttrici di elettricità, o polimeri conduttori. Il polimero viene applicato a spessori su scala nanometrica su uno specchio mediante una tecnica nota come polimerizzazione in fase vapore, dopo che il supporto è stato illuminato con luce UV. Più forte è l'illuminazione UV, più spesso è il film polimerico, e questo ci permette di controllare i colori strutturali che appaiono in diverse posizioni sul substrato, "dice Shangzhi Chen.

Il metodo può produrre tutti i colori nello spettro visibile. Per di più, i colori possono essere successivamente regolati mediante variazione elettrochimica dello stato redox del polimero. Questa funzione è stata apprezzata per i display riflettenti monocromatici, e il nuovo studio mostra che gli stessi materiali possono fornire immagini dinamiche a colori utilizzando effetti di interferenza ottica combinati con il controllo spaziale degli spessori su scala nanometrica. Magnus Jonsson, professore associato presso il Laboratorio di Elettronica Organica presso l'Università di Linköping, ritiene che il metodo abbia un grande potenziale, Per esempio, per applicazioni quali etichette elettroniche a colori. Ulteriori ricerche potrebbero anche consentire la produzione di display più avanzati.

"Riceviamo quantità crescenti di informazioni tramite display digitali, e se possiamo contribuire a consentire a più persone di accedere alle informazioni attraverso display economici ed efficienti dal punto di vista energetico, sarebbe un grande vantaggio. Ma resta ancora molta ricerca da fare, e nuovi progetti sono già in corso, "dice Magnus Jonsson.