لقد تعلم الفيزيائيون طباعة الصور ذات الألوان الهيكلية
يمكنك صنع كائن ملون باستخدام مبادئ فيزيائية مختلفة. تنبعث مصابيح LED الموجودة في الشاشات بطول موجي معين، وتعكس الأصباغ النطاق المطلوب من موجات الضوء. لكن التلوين الهيكلي يستخدم الانكسار والتداخل – فالأجسام النانوية والصغرى الموضوعة بعناية يمكنها التعامل مع الضوء. هناك مشكلة في الألوان الهيكلية: يجب إنشاؤها، وترتيب الأشياء المجهرية بعناية بالترتيب المطلوب. لكن مجموعة من العلماء اليابانيين توصلوا إلى طريقة للطباعة بالألوان الهيكلية على طابعة خاصة. أساس تقنيتهم هو الطلاء بمجالات السيليكون. تم نشر العمل العلمي في مجلة المواد المتقدمة. يتكون حبر الطابعة من كرات السيليكون التي يتراوح حجمها من 100 إلى 200 نانومتر. تعكس المجالات ألوانًا مختلفة، اعتمادًا على حجم البلورة. الطلاء المعتمد عليها خفيف الوزن وغير سام ومصنوع من مصادر متجددة ولا يبهت.
[shesht-info-block number=1]
عندما يجف المذيب، تميل الكرات النانوية إلى الالتصاق ببعضها البعض، مما يؤدي إلى تدهور خصائص لون الطلاء. قام العلماء بحل هذه المشكلة عن طريق طلاء كرات السيليكون بقشرة من ثاني أكسيد السيليكون. أصبحت هذه المادة، التي تستخدم أيضًا في صناعة المواد الغذائية كعامل مضاد للتكتل، بمثابة حاجز شفاف بين السيليكون والبيئة. بلورة (القلب الداكن لكل كرة) مع قشرة من ثاني أكسيد السيليكون (الجزء الخارجي الفاتح لكل كرة) / © H. Yamana et al., Advanced Materials 2026. DOI: 10.1002/adma.202523036 اختبر الفيزيائيون نظامهم تجريبيًا. قاموا بطباعة الصور على البلاستيك والمعدن بدقة تتراوح من 250 إلى 125 نقطة في البوصة. تبدو الصور المطبوعة على فيلم PET مختلفة عندما يسطع الضوء من خلالها عنها عندما يتم إضاءتها من الأعلى. ويرجع ذلك إلى الطريقة التي تتفاعل بها كرات السيليكون النانوية مع الضوء في عملية تسمى تشتت مي، وهو أمر لا يمكن تحقيقه باستخدام الأحبار الصبغية. عند تطبيقها على شاشة، ستكون هذه الصور غير مرئية فعليًا عندما تكون الشاشة قيد التشغيل، ولكنها مرئية بوضوح عندما تكون متوقفة عن التشغيل. فيلم يحتوي على صورة على شاشة الهاتف الذكي يتم تشغيله وإيقافه / © H. Yamana et al., Advanced Materials 2026. DOI: 10.1002/adma.202523036 يعتقد العلماء أن الأحبار الهيكلية ستكون مفيدة لعرض المعلومات بدون استهلاك للطاقة. التطبيق الآخر المحتمل هو تقنيات مكافحة التزييف.
