تصویربرداری از فلزات متخلخل برای درک بهتر خواص نوری

طلا به‌عنوان یک فلز درخشان شناخته می‌شود هرچند در صورت متخلخل بودن ظاهری مات و سیاه پیدا می‌کند. سطح طلای متخلخل حاوی نانوحفره‌ها، زبر بوده و به شدت از درخشندگی آن کاسته شده است. مایکل بوسمن و همکارانش از موسسه آاستار نشان دادند که مات شدن ذرات طلا به‌دلیل جفت شدن پرتوهای نور با الکترون‌ها در سطح آن است.

پرتو نوری با برخورد به سطح فلزات می‌تواند موجب نوساناتی در سطح آنها شود. اگر این پرتوها دارای طول موج مناسبی باشند، توسط سطح جذب شده و موجب تشکیل ذرات هیبریدی به‌نام پلاریتون‌های پلاسمونی سطح می‌شود. این گروه تحقیقاتی نشان دادند که پلاریتون‌های پلاسمونی سطح در فلزات می‌توانند با هم ترکیب شده و موجب پدیدار شدن جذب بالا در مواد متخخل شود. بوسمن می‌گوید اندازه‌گیری‌های ما نشان می‌دهد که اگر ازنزدیک به این مواد نگاه کنید به هیچ وجه سیاه نیستند، بلکه کاملا رنگی می‌باشند. انها به نظر سیاه می‌رسند به این دلیل که ما از دور به آنها نگاه می‌کنیم. زمانی که ما از دور نظاره‌گر آنها هستیم، بیشتر رنگ‌های مختلف توسط این سطوح جذب شده‌اند.

از این یافته می‌توان برای تولید ادوات فتوولتائیک با کارایی بالا استفاده کرد. بوسمن می‌گوید این نتایج نشان می‌دهد که می‌توان طلا و نقره را به رنگ‌های دلخواه خود در آوریم. همچنین می‌توان شرایطی فراهم کرد که جذب نور خورشید با کارایی بالا انجام گیرد برای این کار تنها کافی است طلا یا نقره را به شکلی در آوریم که طیف وسیع‌تری از نور خورشید را جذب کند.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Light splitting in nanoporous gold and silver در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.