Lapisan nano untuk berbagai warna

Pelapis optik
Sebagian besar optik ilmiah dan industri memiliki lapisan tipis untuk menghindari bayangan bayangan, pantulan balik, bahaya keamanan, atau penghancuran peralatan mahal. Tetapi dengan memiliki lapisan film tipis, sifat kritis dapat diperkenalkan pada optik yang menggunakannya. Pelapis optik dielektrik konvensional, yang merupakan komponen kunci dari hampir setiap perangkat optik, biasanya terbuat dari lapisan bahan transparan dengan ketebalan setiap lapisan setidaknya seperempat panjang gelombang cahaya.
Lapisan nano
Para peneliti di Universitas Harvard telah membuat lapisan optik yang dapat berubah warna jika ketebalannya divariasikan dengan ketebalan kurang dari 20 nm. Dengan mengubah ketebalan warna permukaan logam dapat disesuaikan dengan yang dibutuhkan.
Lapisan optik ultra tipis yang baru memiliki ketebalan nanometer, dan hampir buram, bahan dielektrik yang sangat menyerap cahaya, seperti semikonduktor. Dengan menambahkan lapisan germanium 7 nm ke permukaan sampel emas, warnanya dapat diubah dari emas menjadi merah muda. Penambahan lebih lanjut dari lapisan 4 nm lainnya membuatnya menjadi ungu, dan 4 nm lainnya masih mengubah lapisan menjadi biru tua.
Fenomena
Warna-warna tersebut muncul karena interferensi gelombang cahaya saat melewati lapisan germanium yang menyerap cahaya di bawah dan kemudian dipantulkan kembali. Beberapa panjang gelombang datang dan cahaya yang dipantulkan secara konstruktif mengganggu satu sama lain dan "didorong", sementara yang lain mengganggu dan diserap secara destruktif. Menurut peneliti, perbedaan ketebalan hanya beberapa atom di seluruh lapisan sudah cukup untuk menghasilkan perubahan warna yang dramatis. Dengan mengubah ketebalan film, kondisi interferensi diubah dan dengan demikian dapat mengontrol panjang gelombang mana yang akan dipantulkan dan yang akan diserap pada lapisan tipis untuk mengubah warna lapisan. Para peneliti juga telah mencoba menerapkan lapisan germanium ke permukaan perak, yang kemudian muncul emas pada ketebalan tertentu serta berbagai warna pastel. Proses pelapisan cukup sederhana yang melibatkan litografi standar dan teknik deposisi uap fisik.
Aplikasi
Teknologi ini memiliki aplikasi potensial seperti untuk menghasilkan warna yang cemerlang. Fenomena perubahan warna dapat digunakan untuk membuat perhiasan cantik penuh warna. Juga, sejumlah perangkat berteknologi maju lainnya, aplikasi perangkat yang menggunakan lapisan semikonduktor penyerap cahaya termasuk detektor dan filter cahaya ultra tipis, layar, modulator, dan bahkan sel surya dapat menggunakan teknik ini.