Ученые нашли способ извлечь цвет из черного

Ученые нашли способ извлечения более богатой палитры цветов из доступного спектра, используя неупорядоченные структуры из природы, которые обычно выглядят как черные. Об этом пишет EurekAlert!.

Цвета, которые мы видим в природе, часто происходят из наноразмерных структур, которые отражают свет особым образом. Например, крыло бабочки может выглядеть синим, потому что крошечные канавки на поверхности крыла передают отражение только синего света.

Когда поверхности кажутся черными или белыми, это часто происходит из-за того, что наноразмерные структуры полностью разупорядочены, в результате чего весь свет поглощается или отражается.

Команда исследователей, под руководством Университета Бирмингема, нашла способ контролировать прохождение света через эти неупорядоченные поверхности для получения ярких цветов.

Команда, в которую входят исследователи из Университета Людвига Максимилиана в Мюнхене, Германия, и Нанкинского университета в Китае, сравнила метод с техниками, которые художники использовали на протяжении веков. Среди наиболее известных примеров этого - римский кубок Ликурга четвертого века, сделанная из стекла, которое кажется зеленым, когда свет падает на него спереди, и красным, когда свет проходит через него сзади.

Так, исследовательская группа продемонстрировала способ управления этим эффектом для получения чрезвычайно точной цветопередачи.

Различные цвета на изображении представлены в виде различной толщины прозрачного материала - такого как стекло - на литографической пластине. На самом верху исследователи нанесли неупорядоченный слой - в данном случае из случайных скоплений наночастиц золота. Наконец, под этим слоем команда разместила зеркальную, чтобы сформировать прозрачную, полость. Полость способна задерживать частицы света или фотоны внутри. Фотоны ведут себя как волны внутри резонатора, резонируют на разных частотах под литографической поверхностью и выделяют разные цвета в зависимости от длины каждой волны.

Используя эту технику, команда смогла воспроизвести китайскую акварельную живопись с довольно высокой точностью передачи цветов.

"Различные способы, которыми природа может создавать цвета, действительно удивительны. Если мы сможем эффективно использовать их, мы сможем открыть сокровищницу более богатых, более ярких цветов, чем мы когда-либо видели", - комментирует ведущий исследователь, профессор Шуан Чжан.