Drukowanie na powierzchni nie większej niż ludzki włos? Naukowcy opracowali nową technologię

Dokonanie naukowców Duńskiego Uniwersytetu Technicznego zrewolucjonizowało technologię druku laserowego. Teraz można drukować wysokiej rozdzielczości dane lub niespotykanej jakości kolorowe obrazy o mikroskopijnych wymiarach.

Przy pomocy nowej technologii badacze z duńskiego instytutu badawczego DTU Nanotech i uczelni DTU Fotonik stworzyli kolorową reprodukcję obrazu Mona Lisy, która jest mniejsza niż jeden piksel na ekranie smartphona. Technologia laserowa umożliwia drukowanie w zadziwiającej rozdzielczości 127 tys. dpi. Dla porównania, kolorowe miesięczniki lub tygodniki wydawane są w rozdzielczości odpowiadającej 300 dpi.

Drukowanie mikroskopijnych obrazów wymaga specjalnie przygotowanej nanoskalowej powierzchni. Struktura składa się z rzędów o małych kolumnach o średnicy zaledwie 100 nanometrów. Powierzchnia ta jest następnie pokrywana 20 nanometrową warstwą aluminium. Gdy laser generuje impulsy do każdej z nanokolumn po kolei, lokalnie są one podgrzewane, co prowadzi do stopienia materiału. Temperatura podczas tego procesu dochodzi do 1,5 tys. st. C, jednak jedynie przez kilka nanosekund.

Kolory nadrukowywane na mikroskopijnej powierzchni zależą od natężenia wiązki laserowej. Przy odkształceniach, impulsy o niskiej intensywności tworzą kolory niebieski i fioletowy, a silne impuslsy odpowiadają za żółty i pomarańczowy.

- Za każdym razem, gdy zmienia się geometrię kolumny, zmienia się sposób w jaki absorbuje ona światło. To światło, które nie jest absorbowane, jest kolorem, który widzą nasze oczy. Gdy kolumna pochłania całe światło niebieskie, pozostaje światło czerwone, przez co powierzchnia staje się czerwona - tłumaczy profesor N. Asger Mortensen z DTU Fotonik.

Naukowcy z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego wierzą, że istnieje wiele możliwości zastosowania nowej technologii drukowania laserowego.

- Będzie istniała możliwość zapisania danych niewidocznych gołym okiem, w tym numerów seryjnych lub kodów kreskowych produktów, a także innych informacji. Ta technologia może być również używana do zwalczania oszustw i fałszerstw, bo produkty będą oznaczone w sposób bardzo trudny do odtworzenia. Będzie łatwiej określić, czy produkt jest oryginalny czy to tylko kopia - precyzuje profesor Anders Kristensen z instytutu badawczego DTU Nanotech.

Nowa technologia druku laserowego może mieć również zastosowanie na większą skalę. Dzięki niej możliwe będzie m.in. personifikowanie różnych produktów, np. przez ozdabianie telefonów komórkowych lub innych urządzeń w unikalny sposób. Zagraniczne firmy produkujące części samochodowe, takie jak różnego rodzaju panele z przyciskami, już teraz żywo interesują się nową technologią. Mogłaby ona znacznie ułatwić produkcję. Obecnie duża liczba tablic przyrządów musi być dostosowywana do różnych akcesoriów samochodowych, takich jak klimatyzacja, USB czy zapalniczki.

Technologia została opatentowana, a naukowcy będą teraz skupiać się na jej rozwijaniu, tak by mogła zastąpić tradycyjne drukarki laserowe, które mamy w biurach i domach.

Autor: zupi/mab / Źródło: IFL Science, Technical University of Denmark