Menu

Вчені надрукували кольорове зображення з максимальним дозволом, що дозволено законами фізики.

Ученые напечатали цветное изображение с максимальным разрешением, которое позволено законами физики.


Дослідники з сінгапурського наукового агентства A*STAR (Agency for Science, Technology and Research) розробили новий метод друку повнокольорових зображень з безпрецедентно високою роздільною здатністю. Цей метод сверхвысококачественной друку заснований на використанні крихітних, розміром в десятки нанометрів, стрижнів зі світловідбиваючим покриттям. Такі малі габарити цих стрижнів дозволяють маніпулювати світлом на нанорівні, на рівні ефектів плазмоники, що дозволяє створити кольорове зображення з максимальною роздільною здатність, яку ще дозволяють реалізувати закони фізики.

Кожен піксель зображення складається з чотирьох нанорозмірних стовпчиків, покритих шаром срібла і золота. Змінюючи висоту кожного стовпчика і відстань між ними, вчені навчились змінювати спектр відбитого світла. Цей ефект відомий як плазмон, резонанс плазмової хвилі, що виникає за рахунок збудження світлом електронів на металевій поверхні. І частота резонансу плазмона визначає довжину хвилі, колір, відбитого світла.

Існуючі закони фізики чітко визначають максимальну роздільну здатність, яку може мати будь-яке зображення. Значенням цієї межі є величина приблизно дорівнює 100 тисячам точок на дюйм, що в першому наближенні можна порівняти з роздільною здатністю найкращих зразків лазерних принтерів, які мають дозвіл на 10 тисяч точок на дюйм.

Ученые напечатали цветное изображение с максимальным разрешением, которое позволено законами физики.


Але, вище зазначеного межі "підстрибнути" не вийде, не порушуючи законів фізики. Навіть під самими досконалими оптичними мікроскопами, коли відстань між об'єктами стає менше половини довжини хвилі світла, світло відбивається і піддається явища рефракції, що вносить спотворення зображення. Довжина хвилі світла в середині видимого діапазону становить близько 500 нанометрів, тому точки самого якісного зображення повинні знаходитися на відстані не більше 250 нанометрів, що і було реалізовано сінгапурськими дослідниками.

Щоб продемонструвати ефективність розробленого ними методу, дослідники надрукували зображення, розмірами 50 на 50 мікрон, яка є зменшеною копією відомого тестового зображення "Lenna", що використовується в поліграфії. На жаль, людський очей, здатний розрізнити об'єкти розміром не менше 20 мікрон, не в змозі побачити це зображення, не використовуючи ніяких додаткових пристосувань.

Але, кінцевою метою розробки даної технології є аж ніяк не створення зображень з надвисокою роздільною здатністю, хоча дослідники задумуються і над цим варіантом теж. Така технологія може бути використана для приховування важливої інформації на поверхні будь-яких предметів і при створенні пристроїв оптичного зберігання інформації, подібних DVD-дисків.

|