نانوپوششی که تنها بخشی از طول موج را عبور می‌دهد

محققان دانشگاه کالیفرنیا ماده انعطاف‌پذیر جدیدی ساختند که از آن می‌توان برای تنظیم بخشی از طیف امواج الکترومغناطیس استفاده کرد. این ماده به بخشی از طول موج نور اجازه عبور می‌دهد و بخشی را جذب می‌کند. برای مثال این ماده می‌تواند نسبت به امواج مادون قرمز مات و نسبت به نور مرئی شفاف باشد.
پیش از این چنین فیلترهایی ساخته شده بود، اما برای استفاده تجاری مناسب نبودند که از جمله موانع تجاری‌سازی آن می‌توان به هزینه بالا و ابعاد بزرگ آن اشاره کرد.
این ماده سبک، نازک و انعطاف‌پذیر است و قادر است 87 درصد از نور در فرکانس‌های نزدیک مادون قرمز را جذب کند.
برای تولید این ماده از لایه‌نشانی آرایه‌ای از نانولوله‌ها از جنس اکسید روی و اکسید روی تقویت شده با آلومینیوم استفاده شده است. این نانولوله‌ها دارای طول 1730 و قطر 650-770 نانومتر بوده که ابتدا روی بستری از جنس سیلیکون جامد رشد کرده‌اند. بعد از رشد روی سیلیکون، این نانولوله‌ها روی یک پلیمر الاستیک شفاف و نازک منتقل شده تا محصول نهایی ساخته شود.
هر یک از این نانولوله‌ها به عنوان یک نیمه‌هادی در کل ساختار ایفای نقش می‌کنند که با تغییر درجه تقویت که با افزودن ناخالصی در آن بهوجود می‌آید، می‌توان جریان الکترون‌های آزاد را کنترل کرد.
در این پروژه محققان از اکسید روی استفاده کردند که قادر به عبور الکترون‌های آزاد هستند. همچنین از اکسید روی تقویت شده با آلومینیوم نیز استفاده کردند که اجازه بیشتری به الکترون‌ها برای عبور می‌دهد. این حجم از عبور الکترون‌ها منجر به ایجاد رزونانس پلاسمون سطحی می‌شود؛ چیزی که در سطح نانوذرات فلزی اتفاق می‌افتد.
تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی نانولوله‌ها منجر به تغییر سهم الکترون‌های عبوری از نانولوله‌ها می‌شود. با دستکاری و تنظیم ساختار و در نهایت میزان الکترون‌های عبوری، می‌توان اجازه عبور طول موج خاصی از نور را داد.
پژوهشگران معتقداند که از این فناوری می‌توان در پنجره‌ها استفاده کرد.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.