Изображения сверхвысокого разрешения в металле – новый способ безопасного хранения данных

Увеличенное изображение размером 50x50 мкм,
напечатанное в самом высоком разрешении

Специалисты Агентства по науке, технологиям и исследованиям (Agency for Science, Technology and Research, A*STAR, Сингапур) предложили новый метод полноцветной печати, при котором достигается разрешение около 100 тыс точек на дюйм. Изображение создается миниатюрными стержнями (несколько десятков нанометров высотой) из серебряных и золотых нанодисков. Варьируя диаметр стержней (он составляет десятки нанометров) и расстояние между ними можно управлять отражением световых волн, т.е. цветом фрагментов изображения. Новый метод можно применять, например, для печати миниатюрных водяных знаков, для хранения архивов изображений, либо для шифрования оптических дисков.

Один из авторов работы, специалист по материаловедению Джоэль Янг (Joel Yang), рассматривая в лучевой микроскоп металлические наночастицы, предложил использовать для новой техники печати эффект плазмонного резонанса: зависимости от размера металлические наноструктуры резонируют со светом определенной длины волны, таким образом, варьируя их размер можно изменять цвет изображения.

Для создания демонстрационного образца (см. рис.) с помощью электронно-лучевой литографии на кремниевой подложке был нанесен шаблон из изоляционного материала, а затем размещены металлические нанодиски. При попадании на изображение свет отражается от металлических наностержней и дает цветную картинку с разрешением до 100 тыс пикселей на дюйм. Как известно, при размещении двух частиц рядом друг с другом (на расстоянии меньше половины длины волны) наблюдается эффект дифракции, т.е. изображение объектов становится нечетким. Принимая во внимание, что длина волны в середине спектра около 500 нм, чтобы изображение было четким, пиксели размещают на расстоянии 250, а использование металлов обусловлено исключительно соображениями долговечности картинки.

При печати струйными и лазерными принтерами изображение формируется из точек диаметром в несколько микрометров, таким образом достигается разрешение 10 тыс точек на дюйм. Картинки, сформированные с помощью нового метода, имеют высокое разрешение даже при рассмотрении в микроскоп.

Предложенный метод печати описан в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology. Ученые продолжат усовершенствовать новый метод с тем, чтобы упростить и ускорить формирование изображений на поверхностях большей площади.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365