ایجاد سطح فلزی برای جدا کردن نور

پژوهشگران کالج سلطنتی لندن نشان دادند که چگونه می‌توان با استفاده از یک سطح فلزی دارای الگوهای نانومقیاس، پرتوهای نور را از هم جدا کرده و رنگین کمان ایجاد کرد. نتایج این پژوهش می‌تواند در تولید پیل‌های خورشیدی، نمایشگرهای تلویزیونی و شناساگرهای نوری مفید باشد.

اخیرا پژوهشگران کالج سلطنتی لندن نشان دادند که چگونه
می‌توان با استفاده از یک سطح فلزی دارای الگوهای نانومقیاس، پرتوهای نور
را از هم جدا کرده و رنگین کمان ایجاد کرد. نتایج این پژوهش می‌تواند در
تولید پیل‌های خورشیدی، نمایشگرهای تلویزیونی و  شناساگرهای نوری مفید
باشد.

این گروه تحقیقاتی کالج سلطنتی لندن مطالعاتی در زمینه ساخت سطوح
فلزی انجام داده‌اند که می‌تواند برای بهبود فناوری تولید پیل‌های خورشیدی
و نمایشگرهای ال‌ای‌دی مفید باشد. رهبر این تیم تحقیقاتی، اناتولی زایاتس،
در مقاله‌ای که اخیرا به چاپ رسانده جزئیاتی درباره چگونگی جدا شدن پرتوهای
نور و ایجاد حالت رنگین کمانی توسط سطوح فلزی منتشر کرده است.

filereader.php?p1=main_65c2c70b855889b71

بیش از ۱۵۰ سال قبل، کشف چگونگی جدا شدن پرتوهای نور و ایجاد رنگین
کمان موجب شد تا مسیر برای تولید تلویزیون‌ها و نمایشگرهای رنگی هموار شود. 
چالش فعلی محققان این است که بتوانند رنگ‌ها را در مقیاس نانومتری از هم
جدا کنند. این مسئله می‌تواند برای تولید ادوات تصویربرداری و طیف‌سنجی،
حسگری شیمیایی و عوامل زیستی بسیار مهم باشد. همچنین در صورت جداسازی
رنگ‌ها در مقیاس نانو، محققان قادرخواهند بود تا کیفیت پیل‌های خورشیدی و
نمایشگرهای تلویزیونی را بهبود دهند.

محققان این پروژه موفق شدن با
طراحی یک سطح فلزی، رنگ‌های مختلف را در نواحی متفاوت سطح نانوساختار به
دام بی‌اندازند. بسته به این که شکل هندسی نانوساختارهای به چه صورت باشد،
رنگین کمان را می‌توان روی یک فیلم طلا به ضخامت چند میکرومتر ایجاد کرد.

اناتولی زایاتس می‌گوید برای افزایش کارایی پیل‌های خورشیدی می‌توان از
انواع مختلف نانوساختارها استفاده کرد. نتایج کار ما نشان داد که لازم نیست
پیل‌های خورشیدی را در زاویه ثابتی مورد تابش قرار داد تا کارایی جذب آن
افزایش یابد. همچنین استفاده از این فناوری در تولید نمایشگرها موجب می‌شود
تا بتوان در زوایای مختلف نسبت به نمایشگر صفحه را با رنگ‌های متفاوت
مشاهده کرد.

بزرگترین تفاوت رنگین کمان طبیعی با این رنگین کمان آن است
که در رنگین کمان طبیعی همیشه نور قرمز در بخش بیرونی و آبی در بخش درونی
است اما در این رنگین کمان می‌توان با تغییر پارامترهای سطح، محل تشکیل هر
رنگ را کنترل کرد. از همه مهمتر این که می‌توان هر رنگ را در یک نقطه مشخص
از نانوساخار ایجاد کرد.

محققان این پروژه معتقدند که از نتایج این
پروژه می‌توان در تصویربرداری مادون قرمز استفاده کرد. نتایج این پژوهش در
قالب مقاله‌ای تحت عنوان ‘Broadband and broadangle SPP antennas based on
plasmonic crystals with linear chirp’ در نشریه Nature’s Scientific
Reports به چاپ رسیده است.