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Plasmonische Farbe: So druckt man den kleinsten "Monet" der Welt

Statt Pigmente erzeugen bei diesem Verfahren winzige Säulen den farbigen Eindruck. Dadurch lässt sich die Abbildung extrem verkleinern.
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Forscher um Joel Yang von der University of Singapore haben ihr Verfahren, mit Hilfe winziger Säulen farbige Bilder zu erzeugen, drastisch verbessert: Insgesamt 300 verschiedene Töne können sie jetzt aufbringen. Ihre Reproduktion von Claude Monets berühmten Bild "Impression, Sonnenaufgang" wirkt dadurch vergleichsweise originalgetreu – vor allem wenn man bedenkt, dass sie gerade einmal 0,3 Millimeter in der Breite misst.

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Monet auf 300 Mikrometern | Die Pixel dieses Bilds bestehen ursprünglich aus wenige Nanometer großen Säulen. Schwingungen der Elektronen in den Säulen reflektieren selektiv das Licht und erzeugen so den farbigen Eindruck.

Die Pixel bei Yangs Verfahren bestehen aus wenige Nanometer großen Siliziumsäulen, an deren Spitze die Forscher Aluminiumendkappen anbrachten. Treffen Photonen auf diese Kappen, lösen sie dort Vibrationen der Elektronen, so genannte Plasmonen, aus, die dafür sorgen, dass nur noch Licht bestimmter Farbe zurückgestrahlt wird. Durch Variation der Säulenausmaße und deren geschickte Anordnung sowie Kombination gelang es den Forschen, eine 300 Farben umfassende Palette zusammenzustellen.

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Säulen mit Hütchen | Größe, Kombination und Anordnung der Säulen erzeugen die Farbigket eines Pixels. Vier der Säulen bilden zusammengenommen einen Bildpunkt.

Hergestellt werden die Säulen mit Hilfe der Elektronenstrahl-Lithografie, was vergleichsweise aufwändig ist. Im Prinzip dürften die Strukturen jedoch auch mit Verfahren produzierbar sein, die sich für die Serienproduktion besser eignen, überlegen Yang und Kollegen. Die Haltbarkeit der Säulen wird mit "über sieben Monaten" angegeben. Für ihre Technik sehen die Wissenschaftler künftige Einsatzgebiete beispielsweise als Sicherheitsmerkmal bei Dokumenten oder Banknoten. Dafür müsste allerdings die Dauerhaftigkeit des Säulenarrangements noch stark verbessert werden.

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