IMPRESION: ALTA RESOLUCION Y ESTABILIDAD DE IMAGEN PARA ALMACENAMIENTO DE DATOS OPTICOS
>> lunes, 13 de agosto de 2012
La impresión en color llega a su resolución final
http://www.nature.com/ 13/08/2012
Las imágenes de resolución más alta posible - cerca de 100.000 puntos por pulgada - se han logrado, y en todo color, con un método de impresión que utiliza pequeños pilares de unas pocas decenas de nanómetros de alto. El método, descrito hoy en la revista Nature Nanotechnology1 , se podría utilizar para imprimir marcas de agua pequeñas o mensajes secretos por razones de seguridad, y hacer de alta densidad de almacenamiento de datos discos.
Cada píxel de estas imágenes con una resolución ultra-se compone de cuatro puestos a nanoescala con un límite máximo nanodisks plata y oro.Mediante la variación de los diámetros de las estructuras (que son decenas de nanómetros) y los espacios entre ellos, es posible controlar qué color de la luz que reflejan. Los investigadores de la Agencia para la Ciencia, la Tecnología y la Investigación (A * STAR), en Singapur utilizó este efecto, llamado color estructural, para llegar a una completa paleta de colores. Como una prueba de principio, imprimieron un 50 × 50 micrómetros versión de prueba de imagen de la 'Lena', un retrato rico en color de una mujer que se utiliza comúnmente como un estándar de impresión.
Joel Yang, un científico de materiales A * STAR, quien dirigió el estudio, notó por primera vez el efecto cuando se mira en las nanopartículas de metal bajo un microscopio de luz. "Vimos que podíamos controlar los colores, del rojo al azul, al controlar el tamaño de las partículas", dice.Dependiendo de su tamaño, una nanoestructura de metal resuena con una determinada longitud de onda de la luz - al igual que una cuerda de guitarra resuena a una frecuencia particular, dependiendo de su longitud. La luz en la longitud de onda hace que los electrones en la superficie de la nanoestructura metálica para resonar, y esto determina el color de la estructura refleja. Este efecto, llamado resonancia de plasmones, es bien conocido por los físicos. Yang es el primero en llegar a una manera de aprovecharse de ella para imprimir fotografías de alta resolución, imágenes a todo color, dice Jay Guo, un ingeniero de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, que no estuvo involucrado con el trabajo.
Tinta indeleble
Para la demostración inicial de la imagen de Lena, los investigadores utilizó por primera vez un haz de electrones de litografía de patrón de una oblea de silicio con una serie de mensajes elaborados a partir de un material aislante. Luego, depositaron nanodisks de metal en los postes y la superficie recubierta de la oblea con el metal. El revestimiento de metal sobre la oblea refleja la luz de color de los pilares, haciendo que la imagen brillante. "Los colores aparecieron a la vez después de que aplica el metal", dice Yang.
Estructurado de color Yang imágenes tienen una resolución de alrededor de 100.000 puntos por pulgada. En comparación, las impresoras de inyección de tinta y láser producen manchas de tinta que son micrómetros de tamaño, y su resolución alcanza un máximo de alrededor de 10.000 puntos por pulgada. Si las imágenes de Yang se hicieron en áreas lo suficientemente grandes como para ver a simple vista ", que sería superior a la alta definición", dice Teri Odom, un químico de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois. Pero, señala, las personas con visión perfecta no puede discernir objetos de menos de 20-30 micrómetros.
Incluso en el mejor microscopio, las imágenes ópticas tienen un límite de resolución definitiva, y este método le llega. Cuando dos objetos están demasiado juntos, la luz se refleja en ellos se difractan, y los dos objetos confunden. Este efecto, llamado el límite de difracción, se establece cuando la distancia entre dos objetos es igual a la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada para la imagen. La longitud de onda en el medio del espectro de color es de aproximadamente 500 nanómetros. Eso significa que los píxeles de una imagen impresa no se pueden espaciar más cerca entre sí que alrededor de 250 nanómetros sin mirar manchada. Imágenes de Yang paquete de los píxeles en apenas esta distancia.
Yang dice que él ahora está trabajando en un método de estampado para imprimir los pilares más fácilmente en áreas más extensas, y en diferentes materiales. El método de haz de electrones talla utilizado para la demostración inicial es demasiado lento para usar en grandes áreas.
Los investigadores han solicitado una patente para el método de impresión, y espero que para la comercialización de los microimages como marcas de agua a escala nanométrica, o para la criptografía. El método para la impresión de manchas de color muy juntos también podría ser utilizado para codificar ultradensos datos ópticos a discos similares a películas. Debido a que estas imágenes no se puede escribir, que sería más útil para el almacenamiento de información de archivo.
http://www.nature.com/ 13/08/2012
Las imágenes de resolución más alta posible - cerca de 100.000 puntos por pulgada - se han logrado, y en todo color, con un método de impresión que utiliza pequeños pilares de unas pocas decenas de nanómetros de alto. El método, descrito hoy en la revista Nature Nanotechnology1 , se podría utilizar para imprimir marcas de agua pequeñas o mensajes secretos por razones de seguridad, y hacer de alta densidad de almacenamiento de datos discos.
Cada píxel de estas imágenes con una resolución ultra-se compone de cuatro puestos a nanoescala con un límite máximo nanodisks plata y oro.Mediante la variación de los diámetros de las estructuras (que son decenas de nanómetros) y los espacios entre ellos, es posible controlar qué color de la luz que reflejan. Los investigadores de la Agencia para la Ciencia, la Tecnología y la Investigación (A * STAR), en Singapur utilizó este efecto, llamado color estructural, para llegar a una completa paleta de colores. Como una prueba de principio, imprimieron un 50 × 50 micrómetros versión de prueba de imagen de la 'Lena', un retrato rico en color de una mujer que se utiliza comúnmente como un estándar de impresión.
Joel Yang, un científico de materiales A * STAR, quien dirigió el estudio, notó por primera vez el efecto cuando se mira en las nanopartículas de metal bajo un microscopio de luz. "Vimos que podíamos controlar los colores, del rojo al azul, al controlar el tamaño de las partículas", dice.Dependiendo de su tamaño, una nanoestructura de metal resuena con una determinada longitud de onda de la luz - al igual que una cuerda de guitarra resuena a una frecuencia particular, dependiendo de su longitud. La luz en la longitud de onda hace que los electrones en la superficie de la nanoestructura metálica para resonar, y esto determina el color de la estructura refleja. Este efecto, llamado resonancia de plasmones, es bien conocido por los físicos. Yang es el primero en llegar a una manera de aprovecharse de ella para imprimir fotografías de alta resolución, imágenes a todo color, dice Jay Guo, un ingeniero de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, que no estuvo involucrado con el trabajo.
Tinta indeleble
Para la demostración inicial de la imagen de Lena, los investigadores utilizó por primera vez un haz de electrones de litografía de patrón de una oblea de silicio con una serie de mensajes elaborados a partir de un material aislante. Luego, depositaron nanodisks de metal en los postes y la superficie recubierta de la oblea con el metal. El revestimiento de metal sobre la oblea refleja la luz de color de los pilares, haciendo que la imagen brillante. "Los colores aparecieron a la vez después de que aplica el metal", dice Yang.
Estructurado de color Yang imágenes tienen una resolución de alrededor de 100.000 puntos por pulgada. En comparación, las impresoras de inyección de tinta y láser producen manchas de tinta que son micrómetros de tamaño, y su resolución alcanza un máximo de alrededor de 10.000 puntos por pulgada. Si las imágenes de Yang se hicieron en áreas lo suficientemente grandes como para ver a simple vista ", que sería superior a la alta definición", dice Teri Odom, un químico de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois. Pero, señala, las personas con visión perfecta no puede discernir objetos de menos de 20-30 micrómetros.
Incluso en el mejor microscopio, las imágenes ópticas tienen un límite de resolución definitiva, y este método le llega. Cuando dos objetos están demasiado juntos, la luz se refleja en ellos se difractan, y los dos objetos confunden. Este efecto, llamado el límite de difracción, se establece cuando la distancia entre dos objetos es igual a la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada para la imagen. La longitud de onda en el medio del espectro de color es de aproximadamente 500 nanómetros. Eso significa que los píxeles de una imagen impresa no se pueden espaciar más cerca entre sí que alrededor de 250 nanómetros sin mirar manchada. Imágenes de Yang paquete de los píxeles en apenas esta distancia.
Se trata de una ampliación de una imagen tan sólo 50x50 micras, impreso en la parte más alta definición posible.
Además de la resolución, otra ventaja de color estructural es la estabilidad de la imagen. Los materiales metálicos y aislantes utilizados para hacer estas imágenes son duraderos. "Ellos no se desvanecen con el tiempo, a diferencia de los tintes y colorantes orgánicos", dice Guo.Yang dice que él ahora está trabajando en un método de estampado para imprimir los pilares más fácilmente en áreas más extensas, y en diferentes materiales. El método de haz de electrones talla utilizado para la demostración inicial es demasiado lento para usar en grandes áreas.
Los investigadores han solicitado una patente para el método de impresión, y espero que para la comercialización de los microimages como marcas de agua a escala nanométrica, o para la criptografía. El método para la impresión de manchas de color muy juntos también podría ser utilizado para codificar ultradensos datos ópticos a discos similares a películas. Debido a que estas imágenes no se puede escribir, que sería más útil para el almacenamiento de información de archivo.
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