En ny, revolutionerende laserprinter-teknologi kan printe denne artikel i farver på et areal ikke større end et hår. Forskerne bag opfindelsen er lykkes med at printe Mona Lisa 10.000 gange mindre end originalen på Louvre. Dette nanoteknologiske gennembrud bliver offentliggjort i en artikel den
14. december 2015 i det videnskabelige tidsskrift Nature Nanotechnology.
Et nanoteknologisk gennembrud fra DTU revolutionerer laserprinterteknologien og åbner for muligheden for at printe data og farvebilleder i hidtil uset høj opløsning i hidtil usete mikroskopiske størrelser.
DTU-forskerne fra henholdsvis DTU Nanotech og DTU Fotonik har med den nye teknologi blandt andet kunnet gengive et farvebillede af Mona Lisa, der er mindre end en enkelt pixel i en iPhones retinaskærm. Det kan lade sig gøre, fordi laserteknologien kan printe i en opløsning svarende til en svimlende størrelse på 127.000 DPI (Dot Per Inch). Til sammenligning bliver magasiner som Alt om Data eller Alt for Damerne trykt i en opløsning svarende til 300 DPI.
Laserstrålens intensitet bestemmer farven
For at kunne printe de mikroskopiske billeder kræver det en overflade med en særlig struktur i nanoskala. Strukturen består af rækker med små søjler hver med en diameter på kun 100 nanometer. Denne strukturerede overflade dækkes herefter af 20 nanometer aluminium. Når en laserpuls føres fra nanosøjle til nanosøjle, opvarmes nanosøjlen lokalt, så den smelter og deformeres. Temperaturen kan nå op mod 1500 grader celsius, men kun i et tidsrum på få nanosekunder, så den ekstreme varme når ikke at brede sig.
Laserstrålens intensitet bestemmer, hvilke farver der printes i overfladen, da det er omfanget af søjlens deformation, der afgør den farve, den reflekterer. Ved laserpulser af lav intensitet får man kun en mindre deformation af nanosøjlen, hvilket vil reflektere blå og lilla farvetoner. Ved en kraftig laserpuls sker en drastisk deformation, hvilket efterfølgende får nanosøjlen til at reflektere orange og gule farvetoner.
Professor N. Asger Mortensen fra DTU Fotonik forklarer:
”Hver gang du ændrer en smule på søjlens geometri, ændrer du på, hvordan den absorberer lyset. Det lys, der ikke bliver absorberet, er den farve, vores øjne ser. Hvis søjlen for eksempel absorberer alt det blå lys, vil det røde lys være tilbage, og overfladen vil fremstå som rød.”
Kan afsløre forfalskninger
DTU-forskerne forudser mange anvendelser af den nye laserprinterteknologi. Professor Anders Kristensen fra DTU Nanotech uddyber:
”Det bliver muligt at gemme data, som ikke er synligt for det blotte øje. Det kan være produkters serienumre eller stregkoder med andre informationer. Teknologien kan også bruges mod bedrageri og forfalskninger, da produkter kan få en mærkning, som bliver meget svær at gengive. Det bliver lettere at afgøre, om varen er ægte eller en kopi.”
Den nye laserprinter-teknologi kan også anvendes i større skala til at personificere produkter som eksempelvis mobiltelefoner med unikke dekorationer, navne og lignende. Udenlandske virksomheder, der producerer dele som instrumentpaneler og knapper til biler, udviser allerede stor interesse for teknologien. Den kan forenkle produktionen, som i dag kræver mange forskellige instrumentpaneler, som skal designes forskelligt alt efter bilens services fra aircondition, USB-stik, cigarettænder osv.
Teknologien er patenteret, og forskerne vil nu arbejde med, hvordan den kan udvikles til blandt andet at erstatte de konventionelle laserprintere, som står på vores kontorer og i vores hjem.
Læs om opfindelsen i Nature Nanotechnology publiceret den 14. december 2015.