तुम कभी एक मुरझाया हुआ मोर नहीं देखते। चमकीले, इंद्रधनुषी, हरे और नीले पंख समय के साथ धूप या तिरछे नहीं होते। ऐसा इसलिए है क्योंकि रंग सभी संरचना से आता है, वर्णक नहीं; पंख खुद भूरे रंग के होते हैं, और यह उन पर छोटे आकार होते हैं जो प्रकाश तरंग दैर्ध्य को एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करने का कारण बनते हैं, जो आपके द्वारा देखे जाने वाले रंगों का उत्पादन करते हैं।
इस घटना का अध्ययन सैकड़ों वर्षों से किया जा रहा है, लेकिन पिछले एक दशक में, वैज्ञानिकों ने मानव-निर्मित संरचनाओं में इस प्रकार के रंगीकरण का निर्माण करना शुरू कर दिया है, जो आज विज्ञान अग्रिम में प्रकाशित एक पेपर द्वारा अनुकरणीय है। ज़ियालोंग ज़ू और डेनमार्क के प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय की एक टीम ने एक ऐसी विधि विकसित की जो लेज़रों का उपयोग करके जर्मेनियम से नैनोस्ट्रक्चर का निर्माण करती है, जो विशेष रंगों के तरंग दैर्ध्य को दर्शाती है, और इसका उपयोग टिकाऊ रंग छवियों के निर्माण के लिए किया जा सकता है।
"सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि हम जर्मेनियम सामग्री की एक बहुत पतली फिल्म द्वारा बहुत सारे रंगों के उच्च रिज़ॉल्यूशन लेजर प्रिंटिंग करते हैं, " झू कहते हैं।
वह इसे लेजर प्रिंटिंग कहते हैं, हालांकि संरचनात्मक रंग की मूल बातें एक सामान्य लेजर प्रिंटर के रूप में जो हम सोचते हैं उसके बजाय एक सतह पर सूक्ष्म स्तंभों की एक सरणी की सुविधा है। उन स्तंभों का आकार और आकार दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से इस तरह से मेल खाता है कि केवल कुछ तरंग दैर्ध्य ही गर्तों से बच सकते हैं। मानव निर्मित सामग्री के बीच, वह सब्सट्रेट एक धातु या एक अर्धचालक है। इस मामले में, झू और उनकी टीम ने प्लास्टिक के खंभों पर जर्मेनियम बिछाया, जो अर्धचालक की ऐसी संरचनाओं का निर्माण करने वाला पहला था जिसमें कोई धातु मिश्रित नहीं थी।
यह एक विशेष लाभ प्रदान करता है: एक उच्च शक्ति वाला लेजर, जिसे सही आवृत्ति पर ट्यून किया जाता है, चुनिंदा जर्मेनियम को पिघला सकता है। प्रारंभिक बिंदु जर्मेनियम की एक पतली फिल्म है, जो एक पतली, लचीली, प्लास्टिक की सतह पर फैली हुई है, जिसके ऊपर गोलाकार सूक्ष्म स्तंभ हैं। जब शोधकर्ताओं ने स्तंभों को लेजर से मारा, तो वे एक सर्कल से एक गोले में पिघलते हैं, जो रंग को बदलता है जो सामग्री लाल से नीले रंग में दिखाई देती है। जैसा कि खंभे सिर्फ 100 नैनोमीटर चौड़े हैं, यह प्रक्रिया 100, 000 डीपीआई या उससे परे प्रदान कर सकती है, जो पारंपरिक लेजर प्रिंटर के लिए सैद्धांतिक रूप से अधिकतम संभव संकल्प के आसपास है।
बेहतर अभी भी, पिघलने की डिग्री भी नियंत्रणीय है, जिसका अर्थ है एक आधा क्षेत्र, या एक आंशिक क्षेत्र, दोनों चरम सीमाओं के बीच दृश्य स्पेक्ट्रम पर कहीं भी एक रंग दिखा सकता है।
"वे वास्तव में यहां क्या हल कर रहे हैं, एक महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग समस्या है जिसे संरचनात्मक रंग में कुछ अनुप्रयोगों के लिए हल किया जाना है, और यह है कि आप एक प्रणाली कैसे बना सकते हैं जहां आप इसे अलग-अलग बिंदुओं पर विभिन्न संरचनात्मक रंगों में एक पैटर्न लिख सकते हैं। पैटर्न, ”विनोथन मनोहरन कहते हैं, हार्वर्ड में एक भौतिकी के प्रोफेसर हैं जिनकी प्रयोगशाला नैनोकणों के आत्म संयोजन के आधार पर संरचनात्मक रंग बनाने के एक अलग साधन का अध्ययन करती है।
इस तरह के प्रिंट करने योग्य संरचनात्मक रंग उनके स्थायित्व के लिए वांछनीय हैं। मोर की तरह, वे फीका या ब्लीच नहीं करेंगे।
"यह एक लंबे समय के लिए दूर नहीं हो जाएगा, " झू कहते हैं। “इस तरह की तकनीक का फायदा है। पिगमेंट की स्याही समय के साथ फीकी पड़ जाएगी, खासकर बाहर के उपयोग के लिए। ”
मोना लिसा की इस छवि में एक लेज़र ने 127, 000 डॉट प्रति इंच मुद्रित किया। (डेनमार्क का तकनीकी विश्वविद्यालय) हालांकि इस विधि के लिए अर्धचालक द्वारा एक सामग्री की आवश्यकता होती है (और विशेष रूप से सस्ता नहीं है, हालांकि टीम जर्मेनियम को अधिक आसानी से उपलब्ध सिलिकॉन के साथ बदलने पर काम कर रही है), झू का कहना है कि अर्धचालक की परत इतनी पतली है - 35 नैनोमीटर - कि उस पर छपाई कई अनुप्रयोगों के लिए संभव हो जाता है। वह पहले सुरक्षा और सूचना भंडारण का उल्लेख करता है, क्योंकि उच्च रिज़ॉल्यूशन और रंग में कोडिंग द्वारा सक्षम उच्च सूचना घनत्व खुद को इन पर उधार देता है।
एक डीवीडी एक सुरक्षा पैटर्न के साथ आ सकता है, वह कहते हैं। या, यदि गोलाकार स्तंभों को वर्ग बक्से से बदल दिया जाता है, तो प्रकाश एक विशेष तरीके से ध्रुवीकरण करता है। जानकारी संग्रहीत की जा सकती है, लेकिन सही ढंग से ध्रुवीकृत प्रकाश के तहत केवल तभी पुनर्प्राप्त की जाती है। यह मुद्राओं में नकली सुरक्षा के लिए वॉटरमार्क या "स्याही" में अपना रास्ता बना सकता है।
हालांकि जल्द ही अलमारियों पर कुछ भी मत देखो। झू और उनकी टीम अभी भी एक मुश्किल लेकिन महत्वपूर्ण समस्या को हल करने की कोशिश कर रही है: हरी बत्ती का उत्पादन कैसे करें। ग्रीन स्पेक्ट्रम के बीच में है, जिसका अर्थ है कि उन्हें नीले और लाल प्रकाश दोनों को अवशोषित करने के लिए संरचनाओं का विकास करना होगा। वे वर्तमान में ऐसा करने के लिए अधिक जटिल नैनोस्ट्रक्चर विकसित कर रहे हैं, झू कहते हैं।
मनोहरन कहते हैं, "उन अनुप्रयोगों को प्राप्त करने के लिए कुछ अन्य समस्याओं को हल करना होगा जो वे हासिल करना चाहते थे, "। “यह अब एक बड़ा क्षेत्र है। इस स्पेस में बहुत काम है। संरचनात्मक रंग के लिए आवेदनों की एक विस्तृत श्रृंखला है, और यही कारण है कि कई अलग-अलग तकनीकें हैं। इस आवेदन के लिए, मेरी निजी राय यह है कि यह वास्तव में सुरक्षा स्याही के लिए अच्छा है। ”
