science >> Wetenschap >  >> Fysica

Asymmetrische optische camouflage:afstembare reflecterende kleur vergezeld van optisch Janus-effect

een, Conceptuele illustratie van richtinggevoelige asymmetrische optische camouflage door afstembaar optisch Janus-effect b, SEM-afbeeldingen van de nanogestructureerde Au-film en CYTOP-nanopilaren. Schaalbalken, 200 nm. C, Foto's van in oplosmiddel ondergedompeld etalon dat asymmetrische berichtverberging demonstreert, gezien vanaf de voorkant (boven) en achterkant (onder) onder media van n =1,0 (lucht), oplosmiddel =1,3, 1.4, 1.5, 1.6, en 1,7 (oplosmiddelen). Schaalbalken, 1cm. Krediet:Taehyun Kim, Eui-Sang Yu, Young-Gyu Bae, Jongsu Lee, In Soo Kim, Seok Chung, Seung Yeol Lee, en Yong-Sang Ryu

In de moderne optica een verscheidenheid aan materialen op nanoschaal en hun lokalisatie zijn onderzocht, omdat ze leiden tot nieuwe optische effecten. Het bekijken van een richtinggevoelig informatiedisplay met gebruikmaking van het optische Janus-effect heeft veel aandacht getrokken vanwege het dynamische bedieningsschema dat discriminerende informatielevering mogelijk maakt. Echter, de integratie van nanomaterialen in meerdere lagen beperkt hun toepassing in dynamische en realtime kleurafstemming.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Lichtwetenschap en toepassingen , een team van wetenschappers, onder leiding van senior onderzoeker Yong-Sang Ryu (Sensor System Research Center, Korea Instituut voor Wetenschap en Technologie, Republiek Korea) en professor Seung-Yeol Lee (School of Electronics Engineering, Kyungpook Nationale Universiteit, Republiek Korea) en medewerkers ontwikkelden een vloeistofdoorlatende doorschijnende spiegel om asymmetrisch reflecterend kleurcontrast te bereiken, afhankelijk van de kijkrichting. Gebaseerd op eenvoudige en kosteneffectieve metaal-diëlektrisch-metaal (MDM) films, ze ontwierpen een optisch apparaat dat in staat is om zowel verschillende kleuren als berichten weer te geven met betrekking tot kijkrichtingen.

Dit optische apparaat bestaat uit luchtholtes op nanoschaal in de diëlektrische filmruimte die een sleutelrol spelen bij kleurafstemming via een infiltratie van blootgestelde vloeistoffen in de optische hotspots. Omdat de fysisch-chemische eigenschappen van de diëlektrische films leiden tot kleurcreaties in zichtbare bereiken, gebaseerd op een grondig begrip van optische fenomenen, afhankelijk van de bestaande nanostructuren van MDM-films, reflecterende kleurafstemming in een variërende brekingsindex van omringende oplosmiddelen werd gerealiseerd. Deze wetenschappers vatten de optische eigenschappen van hun apparaat samen:

"We beschrijven het ontwerp van een transreflecterend etalon dat directioneel asymmetrische reflecterende kleuren produceert, afhankelijk van de richting van het invallende licht. En we ontdekten dat de nauwkeurige controle van de fysisch-chemische eigenschappen van de bestaande films leidde tot het creëren van kijkrichtinggevoelige asymmetrische informatieversleuteling variërend zowel door nanostructuren als omringende vloeistoffen. Deze resultaten suggereren dat de manipulatie van filmgeometrieën ons niet alleen in staat stelt om het kleurcontrast weer te geven, maar ook om kijkrichtinggevoelige berichtcodering te verbergen via dit optische camouflagefenomeen."

"Vooruit gaan, bidirectionele weergave van twee verschillende afstembare berichten/afbeeldingen lijkt een tastbaar doel te zijn in de volgende stap om een ​​breder scala aan fotonische toepassingen mogelijk te maken, inclusief dynamische/informatieve kleurenfilters, slimme ramen, optische schakelaars, dubbelzijdige kleurendisplays, optische gegevensopslagapparaten, en apparaten tegen namaak. Verder, aangezien het voorgestelde fabricageproces compatibel is met substraten met een groot oppervlak, het ontwerp kan worden toegepast op optische detectieplatforms, ' stellen de wetenschappers voor.