Van studieboeken tot kunstwerken tot kranten, bedrukte artikelen maken deel uit van ons dagelijks leven. Maar de inkt die in de huidige printers wordt gebruikt, is beperkt in kleuren en resolutie. Nu in een nieuwe studie in het tijdschrift van ACS Nano-letters , wetenschappers hebben een manier gevonden om het afdrukbare kleurenspectrum uit te breiden met een nieuw nanostructuursysteem.

Het huidige kleurbereik voor computers en printers is gebaseerd op de sRGB (standaard Rood Groen Blauw) kleurruimte, die in 1996 werd ontwikkeld door Microsoft en Hewlett-Packard. Maar de tinten in het sRGB-systeem omvatten slechts een subset van kleuren die het menselijk oog kan zien. Onderzoekers hebben geprobeerd een beter systeem te ontwikkelen om sRGB te overtreffen dat het afdrukbare kleurenspectrum zou verbreden met behoud van een hoge resolutie.

Bijvoorbeeld, ze hebben metalen nanostructuren gebruikt voor kleurenafdrukken, maar dit heeft geresulteerd in afbeeldingen met een hoge resolutie en minder rijke kleuren, of afbeeldingen met levendige kleuren maar een lagere resolutie. Ook, het gebruik van metalen zoals zilver en goud zou waarschijnlijk te duur zijn voor brede toepassing. Daarom hebben onderzoekers zich tot silicium gewend omdat het unieke eigenschappen heeft die mogelijk optimaal zijn voor het uitbreiden van computer- en printkleuren tegen een lagere prijs. Maar tot nu toe, silicium kleursystemen hebben een slechte kleurverzadiging en bereik getoond. Dus Joel Yang en collega's wilden een nieuwe siliciumnanostructuur ontwerpen die deze beperkingen mogelijk zou kunnen overwinnen en zou kunnen concurreren met het sRGB-systeem.

De onderzoekers testten silicium nanoschijven van verschillende grootte, bepalen hoe dicht de structuren bij elkaar waren. Toen ze eenmaal de optimale schijfgroottes en afstanden ertussen hadden gevonden, het team gebruikte de nanoschijven om een ​​kunstwerk af te drukken op silicium dat was bedekt met een antireflectielaag bestaande uit siliciumnitride. Dit antireflecterende gecoate substraat was belangrijk om het kleurbereik dat zichtbaar is voor het menselijk oog beter na te bootsen. De onderzoekers concludeerden dat de silicium nanostructuren het bereik van afdrukbare kleuren met 121 procent uitbreidden, met behoud van zowel een hoge kleurverzadiging als een hoge resolutie. De wetenschappers merken op dat hoewel hun ontwerp nog steeds enkele beperkingen heeft die moeten worden aangepakt, het heeft het grootste kleurengamma voor afdrukken bereikt met behoud van een afdrukresolutie van beter dan 40, 000dpi.