Printer laser yang "memahat" gambar pada skala sangat kecil suatu hari bisa membuat foto berwarna yang tidak pudar seiring waktu seperti tinta, menurut sebuah penelitian baru.
Para peneliti di Universitas Teknik Denmark membuat selembar logam polimer dan semikonduktor yang memantulkan warna yang tidak pernah pudar, menggunakan struktur kecil yang mendifraksi, menyerap, dan memantulkan cahaya dengan panjang gelombang berbeda. Lapisan yang terbuat dari bahan tidak akan perlu dicat ulang, dan gambar yang dihasilkan akan mempertahankan semangatnya dari waktu ke waktu, kata para ilmuwan.
Proses pencetakan ini juga memungkinkan orang untuk memilih warna yang lebih spesifik, karena panjang gelombang yang tepat dapat dipilih, yang berarti ada sedikit dugaan yang terlibat dengan pencampuran pigmen dan membandingkan grafik warna, kata para peneliti. Teknik yang sama dapat diterapkan untuk membuat tanda air atau bahkan enkripsi dan penyimpanan data, kata para peneliti.
Dalam teknik ini, gambar dicetak dengan laser, yang ditembakkan pada lembaran yang terbuat dari plastik pada satu lapisan dan germanium di atasnya. Lembaran dibuat dengan mendepositkan lapisan polimer nan tipis dan germanium ke dalam bentuk, silinder dan blok kecil, tidak ada yang berukuran lebih dari 100 nanometer. (Sebagai perbandingan, untaian rambut manusia rata-rata sekitar 100.000 nanometer.)
"Kami menghasilkan jejak nano," kata pemimpin penelitian Xiaolong Zhu, seorang peneliti nanoteknologi di Technical University of Denmark, kepada Live Science.
Mirip dengan apa yang dilakukan printer laser, laser membentuk kembali struktur kecil dengan melelehkannya. Memvariasikan intensitas laser pada skala kecil melelehkan struktur secara berbeda, sehingga mereka mengambil geometri yang berbeda.
Inilah sebabnya mengapa resolusi gambar bisa sangat baik, kata para peneliti. Gambar dari printer inkjet atau printer laser biasanya terdiri dari 300 hingga 2.400 titik per inci. Sebuah pixel ukuran nanometer ribuan kali lebih kecil, yang berarti resolusi 100.000 titik per inci, kata para peneliti. Bahkan, seluruh kumpulan piksel menyerupai kota miniatur gedung pencakar langit, kubah, dan menara.
Ketika cahaya putih mengenai berbagai bentuk, itu dapat memantulkan, ditekuk atau difraksi, kata para peneliti. Karena bentuknya sangat kecil, beberapa tidak akan memantulkan panjang gelombang tertentu, sementara yang lain akan menyebarkan atau memantulkan cahaya. Hasilnya adalah seseorang melihat warna, tergantung pada pola bentuk tertentu, menurut penelitian.
Sayap kupu-kupu dan bulu burung bekerja dengan cara yang sama, kata Zhu. Struktur kecil meliputi sayap kupu-kupu atau bulu burung, menyebarkan cahaya dengan cara tertentu, membuat warna yang dilihat orang. Sayap kupu-kupu, bagaimanapun, mentransmisikan sebagian dari cahaya, menciptakan warna-warni, kata para peneliti. Zhu dan rekan-rekannya mendapatkan lebih spesifik dari itu - kombinasi germanium dan polimer berarti mereka dapat mengontrol panjang gelombang cahaya mana yang dipantulkan dari tempat tertentu atau tidak, sehingga mereka tidak menghasilkan efek warna-warni. Ini berarti warna-warna cerah yang sesuai keinginan mereka, kata para peneliti.
Karena warna dibangun ke dalam struktur lembaran, mereka tidak akan pudar seperti pigmen ketika terkena cahaya, kata studi tersebut. Cat biasa, misalnya, memudar ketika sinar matahari menerpa, karena sinar ultraviolet memecah bahan kimia yang membentuk pigmen. Selain itu, cat atau tinta dapat teroksidasi atau lepas ketika terkena pelarut, seperti deterjen tugas berat. (Cukup meneteskan air pada gambar inkjet, dan Anda dapat menyaksikan tinta menjadi encer dan berlari.) Pada karya tua, bahkan ada fenomena yang disebut "sabun logam" berdasarkan kimia kompleks yang terjadi seiring bertambahnya usia cat, menurut Chemical & Engineering Berita.
Dengan menggunakan teknik mereka, Zhu dan rekan-rekannya membuat foto-foto kecil Mona Lisa dan potret fisikawan Denmark Niels Bohr, serta foto sederhana seorang wanita dan sebuah jembatan, masing-masing berukuran sekitar 1 inci (2,5 sentimeter).
Untuk memproduksi printer jenis ini secara massal, para peneliti perlu membuat teknologi laser yang lebih kecil dan mungkin membutuhkan bahan yang berbeda untuk lapisan lembaran, kata para peneliti. Bahan itu perlu memiliki indeks bias tinggi, yang berarti ia banyak menekuk cahaya dan menyerap cahaya pada panjang gelombang yang dipilih untuk laser, tambah mereka. Dalam percobaan mereka, para ilmuwan memilih lampu hijau untuk panjang gelombang dan bereksperimen dengan silikon untuk material, yang menurut Zhu tidak menyerap sinar laser hijau secara efisien.
Bahkan germanium, adalah suatu kemungkinan, karena itu tidak terlalu mahal. "Beberapa kilogram dapat menutupi lapangan sepak bola," katanya, mencatat bahwa lapisan germanium dan polimer hanya setebal 50 nanometer. Germanium, bagaimanapun, belum tentu merupakan pilihan terbaik, karena tidak menghasilkan warna hijau dengan baik, kata Zhu.
Studi baru muncul dalam edisi 3 Mei jurnal Science Advances.
