Ofta t盲nker vi att f盲rger skapas med olika pigment d盲r ljuset som tr盲ffar pigmentet reflekteras tillbaka i olika v氓gl盲ngder som v氓rt 枚ga uppfattar som f盲rg. D盲rf枚r 盲r till exempel l枚v gr枚na och tomater r枚da. Men f盲rger kan inte bara skapas med pigment. Vissa material f氓r f盲rg tack vare sin struktur. Strukturella f盲rger uppst氓r n盲r ljuset 鈥漵tudsar鈥� i materialet p氓 nanoskalan. Man brukar s盲ga att ljuset interfererar med sig sj盲lvt. Ett exempel fr氓n naturen 盲r p氓f氓gelsfj盲drar som i grunden 盲r bruna men tack vare sm氓 strukturer i fj盲drarna blir gr枚n-bl氓skimrande.
Nu har forskare vid Link枚pings universitet utvecklat en ny enkel metod f枚r att skapa strukturella f盲rger f枚r s氓 kallade reflektiva f盲rgsk盲rmar. Den nya tillverkningsmetoden ska i framtiden kunna anv盲ndas f枚r att skapa extremt energieffektiva, tunna och l盲tta f盲rgsk盲rmar med en bred palett av anv盲ndningsomr氓den.
Billiga och enkla
Reflektiva f盲rgsk盲rmar skiljer sig fr氓n de f盲rgsk盲rmar vi i vardagen tr盲ffar p氓 i bland annat mobiler och datorer. De best氓r av sm氓 lysdioder i f盲rgerna r枚tt, gr枚nt och bl氓tt som sitter n盲ra varandra f枚r att tillsammans skapa vitt ljus. F盲rgerna i varje lysdiod beror p氓 vilka molekyler den 盲r uppbyggd av, det vill s盲ga vilket pigment den har. Men att tillverka lysdioder 盲r relativt dyrt och komplicerat och tillsammans drar de mycket energi. D盲rf枚r anv盲nds ibland s氓 kallade reflektiva sk盲rmar f枚r enklare 盲ndam氓l som till exempel minir盲knare, l盲splattor f枚r e-b枚cker och i elektroniska etiketter.
Reflektiva sk盲rmar ger upphov till bilder genom att kontrollera hur ljus fr氓n omgivningen reflekteras, vilket inneb盲r att reflektiva sk盲rmar inte beh枚ver egen belysning. Men dagens reflektiva sk盲rmar 盲r ofta svartvita och metoder som tidigare anv盲nts f枚r att f枚rs枚ka f氓 f盲rg i reflektiva sk盲rmar 盲r komplicerade och har gett varierande resultat.
Ledande plaster
Shangzhi Chen 盲r nybliven doktor vid Institutionen f枚r teknik och naturvetenskap vid Link枚pings universitet och huvudf枚rfattare till artikeln om nya dynamiska strukturella f盲rgbilder som nu 盲r publicerad i tidskriften Advanced Materials.
鈥� Med en enkel metod kan vi f氓 fram strukturella f盲rgbilder med elektriskt ledande plaster, eller ledande polymerer. Polymeren appliceras p氓 spegeln med hj盲lp av f枚r氓ngning och polymerisering, men innan polymeriseringen belyser vi substratet med UV-ljus. Ju l盲ngre tid vi belyser med UV-ljus desto tjockare blir polymerfilmen och p氓 s氓 s盲tt kan vi styra vilka f盲rger som ska framtr盲da p氓 olika st盲llen, s盲ger Shangzhi Chen.
Metoden kan producera alla f盲rger i det synliga spektret. Dessutom kan f盲rgerna justeras i efterhand med hj盲lp av elektrokemisk variation av polymerens redox-tillst氓nd. Den h盲r egenskapen har tidigare anv盲nts i monokroma displayer och den nya studien visar att samma material kan anv盲ndas till f盲rgbilder genom att anv盲nda interferenseffekter.
G氓r att skala upp
Enligt Magnus Jonsson, bitr盲dande professor vid laboratoriet f枚r organisk elektronik p氓 Institutionen f枚r teknik och naturvetenskap vid Link枚pings universitet, finns det stor potential i metoden och i dagsl盲get ligger den n盲rmsta till盲mpningen troligen i elektroniska etiketter och enklare sk盲rmar. Med fortsatt forskning kan 盲ven mer avancerade sk盲rmar tillverkas, tror han.
鈥� Vi tar till oss mer och mer information via digitala sk盲rmar och om vi kan vara med och bidra till att fler m盲nniskor p氓 sikt kan f氓 tillg氓ng till information via billiga och energieffektiva sk盲rmar 盲r det en stor vinst. Men det kr盲vs fortfarande en del forskning innan vi 盲r d盲r och nya projekt 盲r redan ig氓ng, s盲ger Magnus Jonsson.
Forskningen finansieras av Stiftelsen f枚r strategisk forskning, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Vetenskapsr氓det, Wenner-Gren Stiftelserna samt regeringens strategiska satsning Avancerade funktionella material vid Link枚pings universitet.
Artikeln: "", (2021), Shangzhi Chen, Stefano Rossi, Ravi Shanker, Giancarlo Cincotti, Sampath Gamage, Philipp Ku虉hne, Vallery Stanishev, Isak Engquist, Magnus Berggren, Jesper Edberg, Vanya Darakchieva, Magnus P. Jonsson, Advanced Materials, publicerad online 5 juli 2021, doi: 10.1002/adma.202102451
