Исследователи из Северо-Западного университета, штат Иллинойс, США, разработали технологию, позволяющую получать из серебра любой цвет радуги. Метод является простой, быстрой и недорогой альтернативой для производства цветных фильтров, используемых в электронных дисплеях.
«Наша методика не требует дорогих способов нанопроизводства или множества расходных материалов», — комментирует Корай Айдын (Koray Aydın), доцент Школы машиноведения и прикладных наук Маккормика при университете. — «Процесс занимает всего лишь около получаса».
Секрет фильтра заключается в его многослойной структуре. В трёхслойной конструкции фильтра, представляющего собой резонатор Фабри — Перо, слой стекла расположен между двумя слоями серебряной плёнки. Слои серебра достаточно тонки — порядка 30 нм — для того, чтобы свет в видимом диапазоне проникал сквозь них. Затем стекло пропускает определённый цвет, отражая остальную часть видимого спектра. Различные цвета получаются при изменении толщины стекла.
Фильтры по своим характеристикам превосходят аналоги на основе массива наноотверстий. На пике прозрачность достигает 60%, а полоса пропускания составляет порядка 40 нм.
Если же сделать нижний слой серебра толще, получившаяся структура начинает поглощать свет, который оказывается в ловушке между двумя слоями металла. Исследователи продемонстрировали фильтр очень узкого — около 17 нм — диапазона волн, который задерживает до 97% излучения. Подобный фильтр может быть востребован в оптоэлектронных устройствах с контролируемой полосой пропускания, например, узкополосных фотодатчиках и светоизлучающих устройствах. Эффективность разработанной структуры сравнима с устройствами на основе наноструктур, однако намного проще.
Айдын также разработал схожую структуру из алюминия и стекла, которая способна фильтровать или поглощать ультрафиолетовую часть спектра. Подбирая толщину материалов, учёный планирует спроектировать устройства, которые будут работать с другими областями электромагнитного излучения.
