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Las micro tallas hacen que los metales brillen en cualquier color
Cuando se trata de metal, puedes tener cualquier color siempre que sea plateado. Eso es porque el mar de electrones dentro de la mayoría de los metales absorbe y emite luz en todo el rango óptico. En lugar de la plata, los metales son realmente incoloros.
Hay excepciones, por supuesto. El oro absorbe la luz azul y esto produce su característico color amarillo. Y el cobre absorbe la luz azul y verde haciéndolo lucir un naranja rojizo.
Otros colores son difíciles de conseguir sin recubrir el metal o tallar una rejilla de difracción en su superficie para producir un patrón de interferencia característico, como los de un disco compacto.
Pero ahora hay otra forma gracias a un trabajo interesante de Jianfa Zhang en la Universidad de Southampton y algunos amigos. Su idea es tallar un tipo diferente de patrón repetitivo en la superficie de un metal.
Estos patrones son más pequeños que la longitud de onda de la luz visible. En lugar de hacer que la luz interfiera, funcionan cambiando las propiedades del mar de electrones en el metal, en particular su frecuencia de resonancia. Esto altera la frecuencia de la luz que absorbe y refleja.
Esta es la misma técnica que los investigadores han estado usando durante algún tiempo para construir capas de invisibilidad. La idea es que al construir cuidadosamente patrones repetidos de estructuras de sublongitud de onda, los investigadores pueden adaptar la forma en que un metamaterial puede dirigir la luz.
Pero en lugar de crear estructuras 3D que dirigen la luz a medida que atraviesa el material, Zhang y sus colegas tallan las estructuras relevantes en la superficie para controlar la forma en que la luz se absorbe y se refleja.
Las estructuras que funcionan son pequeños anillos tallados en la superficie. El equipo calcula que pueden hacer que el oro o el aluminio aparezcan en casi cualquier color simplemente variando el tamaño y la profundidad de estos anillos. Incluso han demostrado la técnica en una fina capa de oro (vea la imagen de arriba).
Lo interesante de la técnica es que ofrece a los ingenieros una forma de controlar el color, de hecho toda la respuesta espectral, del metal sin cambiar sus otras propiedades, como su conductividad, dureza y brillo. Eso es difícil de hacer usando revestimientos.
Jiang y compañía mencionan un par de aplicaciones. Uno obvio es dar a los bienes de alto valor un atractivo estético adicional. En otras palabras, para hacer joyas de alta tecnología. Otra idea, dada la dificultad de reproducir el efecto, es como mecanismo anti-falsificación en billetes y tarjetas de crédito.
Seguramente hay una miríada de otras aplicaciones. Sugerencias en la sección de comentarios por favor.
Ref: arxiv.org/abs/1011.1977 : Control del color de los metales: metamateriales de huecograbado y bajorrelieve