Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Cambridge έχουν καταφέρει να μιμούνται την νανοτεχνολογία η οποία χρησιμοποιείτο από τους αρχαίους Ρωμαίους τον 4ο αιώνα μ.Χ. δηλαδή την αλλαγή χρώματος στο γυάλινο κλουβί ενός δισκοπότηρου υπό διαφορετικές συνθήκες φωτισμού.
Χρησιμοποιώντας την ίδια διαδικασία, ανακάλυψαν ότι είναι κοντά στις σημερινές οπτικές συσκευές κατασκευασμένες με νανοτεχνολογία.
Το ονομαζόμενο Κύπελλο του Λυκούργου, στην παρουσίαση του στο Βρετανικό Μουσείο, το οποίο είναι ηλικίας 1.600 ετών απεικονίζει μία σκηνή από το μύθο του Λυκούργου, αναπαριστάμενο να έχει κοπεί και να στέκεται σε ένα υψηλό ανάγλυφο ενός γυαλιού.
Εκτός από τις περίπλοκες λεπτομέρειες, το κύπελλο είναι επίσης κατασκευασμένο από διχρωματικό, ένα ειδικό τύπο γυαλιού που αλλάζει χρώμα όταν κρατείται στο φως.
Συνήθως χρωματιστός νεφρίτης πράσινος, το κύπελλο γυρίζει έπειτα σε ένα ημιδιαφανές κόκκινο όταν το φως λάμπει μέσα από αυτό, λόγω της αλληλεπιδράσεως του φωτός με μεταλλικά νανοσωματίδια.
Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει τα τελευταία 20 χρόνια ότι η παρέμβαση που παράγεται από την αλληλεπίδραση ανάμεσα στο φως και τα νανοσωματίδια μπορούν να δημιουργήσουν ολογράμματα που υπερβαίνουν κατά πολύ τα συνήθη όρια της περιθλάσεως, σύμφωνα με την οποία τα κύματα του φωτός να λυγίσουν ή να εξαπλωθούν όταν συναντούν ένα εμπόδιο ή άνοιγμα.
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Cambridge βρήκαν επιτέλους έναν τρόπο να μιμηθούν την διχρωϊκή αντίδραση στο γυαλί των νανοσωματιδίων και να δημιουργήσετε έγχρωμα ολογράμματα (Πανεπιστήμιο του Cambridge)
Γείωσης ασήμι και χρυσό σε νανοσωματίδια
Για να παραχθεί το διχρωϊκό αποτέλεσμα στο δισκοπότηρο, οι ρωμαίοι τεχνίτες πιστεύεται ότι είχαν καταφέρει να συνθλίβουν σωματίδια από χρυσό και ασήμι σε 50 νανόμετρα σε διάμετρο, η οποία είναι μικρότερη από ένα χιλιοστό, στο μέγεθος ενός κόκκου του επιτραπέζιου αλατιού, και στην συνέχεια αυτά τα νανοσωματίδια τοποθετούντο μέσα στο ποτήρι.
Όταν τα μέταλλα είναι στο μέγεθος των νανοσωματιδίων, είναι σε θέση να εμφανίζουν ιριδίζοντα χρώματα, τα οποία είναι αυτά που προκαλούν το χρώμα να αλλάξει στο κύπελλο του Λυκούργου.
Ενώ εξακολουθούν να υπάρχουν επιστημονικές συζητήσεις σχετικά με το αν οι Ρωμαίοι ανακάλυψαν την νανοτεχνολογία από ατύχημα ή αν σκόπιμα την είχαν ανακαλύψει και υπολόγιζαν το μέγεθος και την ποσότητα των νανοσωματιδίων που απαιτούνται για να κάνουν διχρωϊκό το γυαλί, κανείς δεν είναι σε θέση αυτό σήμερα να το επιβεβαιώσει, μέχρι στιγμής.
Οι ερευνητές δημιούργησαν στην νανοκλίμακα συστοιχίες μεταλλικών νανοσωματιδίων από ένα λεπτό στρώμα αργύρου που μιμούνται τον διχρωϊκό χρώμα αποτέλεσμα του ρωμαϊκού δισκοπότηρου και να δημιουργήσουν πολύχρωμα ολογράμματα που περιέχουν 16 εκατομμύρια νανοσωματίδια ανά τετραγωνικό χιλιοστό.
Έτσι κάθε φορά όταν σκορπίζει φως νανοσωματιδίων σε πολλά χρώματα ανάλογα με το μέγεθος και το σχήμα του, και το φως, μαζί να παράγει μια εικόνα.
Η έρευνά τους, με τίτλο Plasmonic Nanoparticle Scattering For Color Holograms
plasmonic Νανοσωματίδιο σκέδασης για το χρώμα Ολογράμματα - όπως ακριβώς δημοσιεύεται στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών (PNAS) στο περιοδικό τους.
Οι αντιδράσεις νανοσωματιδίων θα μπορούσαν να έχουν ευρείες εφαρμογές
"Αυτή η τεχνολογία θα οδηγήσει σε ένα νέο φάσμα εφαρμογών στο χώρο της φωτονικής, όπως τα συμβατικά οπτικά εξαρτήματα απλά δεν μπορεί να επιτύχει αυτό το είδος της λειτουργικότητας», δήλωσε ο Yunuen Montelongo, ένας φοιτητής διδακτορικού διπλώματος από το Τμήμα Μηχανικών στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας αυτής .
«Το δυναμικό αυτής της τεχνολογίας θα πραγματοποιηθεί όταν αρχίσει να παράγεται μαζικά και θα ενσωματωθεί στην επόμενη γενιά των ultra-thin ηλεκτρονικών ειδών ευρείας καταναλώσεως."
Οι ερευνητές έχουν τώρα να εξερευνήσουν τους διάφορους οπτικούς μηχανισμούς που απαιτούνται σε μια αλληλεπίδραση φωτός-ύλης σε νανοκλίμακα και να ψάξουν για την κατασκευή τριών διαστάσεων δυναμικής ώστε να εφαρμοστεί η τεχνολογία αυτή για χρήση καταναλωτικών ηλεκτρονικών ειδών.
"Αυτό το ολόγραμμα μπορεί να βρει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στον τομέα των οθονών, οπτικά μέσα αποθήκευσης δεδομένων, και αισθητήρες", δήλωσε ο υποψήφιος διδάκτορας Calum Williams, συν-συγγραφέας του χαρτιού.
"Ωστόσο, απαιτούνται κλιμακούμενες προσεγγίσεις ώστε να εκπληρωθούν οι δυνατότητες της τεχνολογίας αυτής."
