Una impresora láser dibuja en color sin tinta

Modelan nanoestructuras con un láser para crear colores de larga duración

Los pigmentos no son la única forma en que la naturaleza colorea nuestro mundo. Todo, desde los exoesqueletos de los escarabajos hasta las plumas de los pavos reales, tienen en sus superficies pequeños conjuntos de objetos con forma precisa que influyen en cómo se refleja la luz, creando vibrantes azules, verdes y amarillos.

Los investigadores también pueden reproducir estos colores "estructurales", pero las técnicas son difíciles de producir en masa.

Ahora, los investigadores informan en Science Advances que han hecho precisamente eso utilizando una impresora láser para colorear moldes de pequeños pilares de plástico con aleación de germanio para crear una paleta de marrones, rojos y azules.

Los investigadores desarrollaron el nuevo método de impresión como un sustituto de la impresión basada en tinta, por la cual los colores se desvanecen con el tiempo. Aparte de obras de arte eternamente vibrantes, el método podría conducir a nuevos tipos de pantallas de color o mejorar las etiquetas de seguridad.

Anders Kristensen de la Universidad Técnica de Dinamarca en Kongens Lyngby y sus colegas diseñaron el método de impresión láser para que necesite únicamente tres suministros: plástico, germanio y un revestimiento protector. En la impresión convencional basada en tinta, el papel actúa como el fondo. Dentro de la nueva técnica, el plástico ofrece la inspiración.

El fondo del plástico se forma con el fin de que tenga numerosos pilares minúsculos, uno aproximadamente cada 200 nanómetros. Una película flaca del factor germanio se desdobla sobre el plástico. El calor de un láser derrite el germanio en cada pilar, modelando su forma y grsor. Como consecuencia, muestra un color particular. El revestimiento protege las formas de las nanoestructuras recién talladas.

La nueva impresora genera fotos con resoluciones de hasta 127.000 puntos por pulgada. Las impresoras láser tradicionales, que utilizan un excelente polvo conocido como tóner como un sustituto de la tinta, pueden alcanzar sólo unos 20.000 DPI, mientras que las impresoras de chorro de tinta alcanzan hasta cuatro, 800 DPI.

La nueva impresora también puede crear fotos extraordinariamente diminutas: sólo 50 por 50 micrómetros. Un único píxel de la más reciente Retina HD Display es de 63 micrómetros. Estos tipos deben ser retroiluminados para el contenido textual y el color a buscar. Pero el nuevo método crea color sin retroiluminación.

La nueva técnica no puede producir todavía todo el arco iris, pero es probable que surjan nuevas mejoras. Mira el proceso en acción en el vídeo de arriba.

Artículo científico: Resonant laser printing of structural colors on high-index dielectric metasurfaces