Ilmuwan MIT membuat film pengubah warna yang terinspirasi oleh holografi abad ke-19

Warna-warni cerah di sayap kupu-kupu Atau cangkang kumbang tidak berasal dari molekul pigmen apa pun, tetapi dari bagaimana sayap terbentuk – sebuah contoh yang terjadi secara alami dari apa yang oleh para fisikawan disebut Kristal fotonik. Para ilmuwan dapat membuat bahan struktural berwarna mereka sendiri di laboratorium, tetapi mungkin sulit untuk menskalakan proses untuk aplikasi komersial tanpa mengorbankan presisi optik.

Sekarang para ilmuwan MIT telah mengadaptasi teknologi holografik abad ke-19 untuk mengembangkan film mirip bunglon yang berubah warna saat diregangkan. Metode ini dapat dengan mudah diskalakan sambil mempertahankan resolusi optik skala nano. Mereka menggambarkan pekerjaan mereka di kertas baru Diterbitkan di jurnal Nature Materials.

Di alam, sisik kitin (polisakarida umum pada serangga) tersusun seperti genteng. Pada dasarnya, mereka membuat file kisi difraksi, kecuali kristal fotonik akan menghasilkan warna tertentu, atau panjang gelombang, cahaya, sedangkan kisi difraksi akan menghasilkan seluruh spektrum, seperti prisma. Juga dikenal sebagai bahan celah pita optik, kristal fotonik adalah “merdu”, yang berarti bahwa mereka diatur secara tepat untuk memblokir panjang gelombang cahaya tertentu sambil membiarkan yang lain melewatinya. Sesuaikan struktur dengan mengubah ukuran ubin, dan kristal menjadi sensitif terhadap panjang gelombang yang berbeda.

Penciptaan warna struktural seperti yang ditemukan di alam merupakan bidang penelitian bahan yang aktif. Misalnya, penginderaan optik dan aplikasi komunikasi visual dapat mengambil manfaat dari bahan berwarna struktural yang mengubah rona sebagai respons terhadap rangsangan mekanis. Ada banyak teknik untuk membuat bahan seperti itu, tetapi tidak satu pun dari metode ini yang dapat mengontrol struktur pada skala kecil yang diperlukan dan menskalakannya di luar pengaturan laboratorium.

Kemudian rekan penulis Benjamin Miller, seorang mahasiswa pascasarjana di MIT, menemukan sebuah pameran tentang holografi di Museum MIT dan menyadari bahwa membuat hologram serupa dalam beberapa hal dengan bagaimana alam menghasilkan warna struktural. Selami sejarah holografi dan pelajari tentang teknik fotografi warna akhir abad ke-19 yang ditemukan oleh fisikawan Gabriel Lippmann.

seperti kita Saya sebutkan sebelumnya, Lippmann menjadi tertarik dalam mengembangkan metode untuk menstabilkan warna spektrum matahari pada pelat fotografi pada tahun 1886, “di mana gambar tetap stabil dan dapat tetap di siang hari bolong tanpa kerusakan.” Dia mencapai tujuan ini pada tahun 1891, menghasilkan foto berwarna dari jendela kaca patri, semangkuk jeruk, dan burung beo patri, serta lanskap dan potret—termasuk potret.

Proses fotografi warna Lippmann melibatkan memproyeksikan gambar optik seperti biasa ke piring fotografi. Drop dilakukan melalui pelat kaca yang dilapisi dengan emulsi bening butiran perak halida halus di sisi lain. Ada juga cermin merkuri cair yang bersentuhan dengan emulsi, sehingga cahaya yang diproyeksikan melewati emulsi, menabrak cermin, dan dipantulkan kembali ke dalam emulsi.