Regolazione dinamica del colore di strutture fotoniche amorfe in risposta a stimoli elettrici esterni mediante processo di deposizione elettroforetica. Credito:Ryan Chen/LLNL
Come un camaleonte che cambia colore per mimetizzarsi con l'ambiente, I ricercatori di Lawrence Livermore hanno creato una tecnica per cambiare il colore delle nanoparticelle assemblate con uno stimolante elettrico.
Il team ha utilizzato nanoparticelle nucleo/guscio per migliorare il contrasto cromatico ed espandere gli schemi cromatici utilizzando una combinazione di colore pigmentario (dalle proprietà intrinseche) e colore strutturale (dagli assemblaggi di particelle).
"Siamo stati motivati da vari esempi negli organismi viventi, come uccelli, insetti e piante, " disse Jinkyu Han, autore principale di un articolo apparso sulla copertina dell'edizione del 3 aprile della rivista Advanced Optics Materials. "Gli assemblaggi di nanoparticelle nucleo/guscio non solo possono imitare i colori interessanti osservati negli organismi viventi, ma può essere applicato in display cartacei elettronici e display fotonici riflettenti colorati."
Le applicazioni dei display elettronici includono le etichette dei prezzi elettronici nei negozi al dettaglio e la segnaletica digitale, orari nelle stazioni degli autobus, cartelloni elettronici, display di telefoni cellulari ed e-reader in grado di visualizzare versioni digitali di libri e riviste.
I colori brillanti non iridescenti risultanti possono essere manipolati dallo spessore del guscio, concentrazione di particelle e stimoli elettrici esterni mediante un processo di deposizione elettroforetica.
La tecnica è completamente reversibile con cambi di colore istantanei e differenze evidenti tra colori trasmessi e riflessi.
Le fotografie di nanostrutture in una cella di deposizione elettroforetica (EPD) in assenza (stato OFF) e presenza (stato ON) di tensione applicata sotto illuminazione diffusiva. Sul retro della cella è stato applicato un nastro nero carbone (logo LLNL) con una carta bianca per distinguere più chiaramente il colore riflesso e trasmesso.
La disposizione delle particelle nel sistema non è perfettamente ordinata né cristallina, indicato come "cristallo fotonico amorfo, " che crea il colore risultante dal riflesso della luce che non cambia con gli angoli di visione.
"L'indipendenza dall'angolo dei colori osservati dagli assemblaggi è una proprietà piuttosto unica e interessante del nostro sistema ed è ideale per applicazioni di visualizzazione, "Ha detto Han.
Il colore risultante è sintonizzabile dinamicamente in risposta a stimoli elettrici poiché la disposizione delle nanoparticelle (cioè, distanza interparticellare, strutture particellari) è fortemente influenzato dal campo elettrico.