Les micro-gravures font briller les métaux dans n'importe quelle couleur

En ce qui concerne le métal, vous pouvez avoir n'importe quelle couleur tant que son argent. C'est parce que la mer d'électrons dans la plupart des métaux absorbe et émet de la lumière sur toute la plage optique. Plutôt que l'argent, les métaux sont en fait incolores.

Il y a des exceptions, bien sur. L'or absorbe la lumière bleue et cela produit sa couleur jaune caractéristique. Et le cuivre absorbe la lumière bleue et verte, ce qui lui donne un aspect rouge orangé.

D'autres couleurs sont difficiles à trouver sans enduire le métal ou sculpter un réseau de diffraction sur sa surface pour produire un motif d'interférence caractéristique, comme ceux d'un disque compact.

Mais maintenant, il existe un autre moyen grâce aux travaux intéressants de Jianfa Zhang à l'Université de Southampton et de quelques amis. Leur idée est de graver un type différent de motif répétitif sur la surface d'un métal.

Ces motifs sont plus petits que la longueur d'onde de la lumière visible. Au lieu de provoquer une interférence de la lumière, ils agissent en modifiant les propriétés de la mer d'électrons dans le métal, en particulier sa fréquence de résonance. Cela modifie la fréquence de la lumière qu'il absorbe et réfléchit.

C'est la même technique que les chercheurs utilisent depuis un certain temps pour fabriquer des capes d'invisibilité. L'idée est qu'en construisant soigneusement des motifs répétitifs de structures de sous-longueurs d'onde, les chercheurs peuvent adapter la façon dont un métamatériau peut diriger la lumière.

Mais au lieu de créer des structures 3D qui orientent la lumière lorsqu'elle traverse le matériau, Zhang et ses collaborateurs sculptent les structures pertinentes sur la surface pour contrôler la manière dont la lumière est absorbée et réfléchie.

Les structures qui font l'affaire sont de minuscules anneaux sculptés dans la surface. L'équipe calcule qu'elle peut faire apparaître l'or ou l'aluminium de presque toutes les couleurs simplement en variant la taille et la profondeur de ces anneaux. Ils ont même démontré la technique sur une fine couche d'or (voir photo ci-dessus).

Ce qui est intéressant à propos de cette technique, c'est qu'elle donne aux ingénieurs un moyen de contrôler la couleur, voire toute la réponse spectrale, du métal sans modifier ses autres propriétés, telles que sa conductivité, sa dureté et son lustre. C'est difficile à faire avec des revêtements.

Jiang et co mentionnent quelques applications. Une évidence est de donner aux produits de grande valeur un attrait esthétique supplémentaire. En d'autres termes, pour faire des bijoux de haute technologie. Une autre idée, étant donné la difficulté de reproduire l'effet, est celle d'un mécanisme anti-falsification sur les billets de banque et les cartes de crédit.

Il existe sûrement une myriade d'autres applications. Suggestions dans la section commentaires s'il vous plaît.

Réf : arxiv.org/abs/1011.1977 : Contrôler la couleur des métaux : les métamatériaux taille-douce et bas-relief

cacher