Als een kameleon die van kleur verandert om op te gaan in de omgeving, Onderzoekers van Lawrence Livermore hebben een techniek ontwikkeld om de kleur van geassembleerde nanodeeltjes te veranderen met een elektrisch stimulerend middel.

Het team gebruikte kern/schil-nanodeeltjes om het kleurcontrast te verbeteren en kleurenschema's uit te breiden door een combinatie van pigmentkleur (van inherente eigenschappen) en structurele kleur (van deeltjesassemblages).

"We werden gemotiveerd door verschillende voorbeelden in levende organismen, zoals vogels, insecten en planten, " zei Jinkyu Han, hoofdauteur van een paper die op de omslag van de 3 april-editie van het tijdschrift Advanced Optics Materials verschijnt. "De samenstellingen van kern/schil-nanodeeltjes kunnen niet alleen interessante kleuren imiteren die worden waargenomen in levende organismen, maar kan worden toegepast in elektronische papieren displays en gekleurd-reflecterende fotonische displays."

Toepassingen van elektronische visuele displays zijn onder meer elektronische prijsetiketten in winkels en digital signage, dienstregelingen op busstations, elektronische aanplakborden, displays voor mobiele telefoons en e-readers die digitale versies van boeken en tijdschriften kunnen weergeven.

De resulterende niet-iriserende briljante kleuren kunnen worden gemanipuleerd door de dikte van de schaal, deeltjesconcentratie en externe elektrische stimuli met behulp van een elektroforetisch depositieproces.

De techniek is volledig omkeerbaar met onmiddellijke kleurveranderingen en merkbare verschillen tussen doorgelaten en gereflecteerde kleuren.

De foto's van nanostructuren in een elektroforetische depositie (EPD) cel in de afwezigheid (OFF-status) en aanwezigheid (ON-status) van aangelegde spanning onder diffuse verlichting. Op de achterkant van de cel werd zwarte carbontape (LLNL-logo) met wit papier aangebracht om de gereflecteerde en doorgelaten kleur duidelijker te onderscheiden.

De deeltjesrangschikking in het systeem is niet perfect geordend noch kristallijn, aangeduid als "amorf fotonisch kristal, " die de resulterende kleur creëert door lichtreflectie die niet verandert met de kijkhoeken.

"De hoekonafhankelijkheid van de waargenomen kleuren van de assemblages is een vrij unieke en interessante eigenschap van ons systeem en is ideaal voor weergavetoepassingen, "zei Han.

De resulterende kleur is dynamisch afstembaar als reactie op elektrische stimuli, aangezien de nanodeeltjesopstelling (d.w.z. afstand tussen deeltjes, deeltjesstructuren) wordt sterk beïnvloed door het elektrische veld.