Un groupe de recherche dirigé par le professeur Cao Hongtao au Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) de l'Académie chinoise des sciences (CAS), a développé une nouvelle méthode de croissance directe de réseaux de nanocavités orientés verticalement pour générer des couleurs structurelles plasmoniques, qui présentent une large gamme, saturation des couleurs améliorée, excellente stabilité dans les conditions ambiantes et évolutivité de la production de masse. L'étude a été publiée dans Matériaux fonctionnels avancés .

Alternative écologique aux pigments et colorants traditionnels, les couleurs plasmoniques offrent une grande efficacité, stabilité à long terme, et nature non photoblanchie. Par conséquent, ils jouent un rôle essentiel dans les applications émergentes, comme les écrans sans rétroéclairage, conversion solaire, etc. Cependant, la technique de fabrication facile de couleurs structurelles plasmoniques à grande échelle avec une qualité de coloration élevée et une liberté de contrôle orientable doit encore être améliorée.

Les chercheurs du NIMTE ont proposé la méthode de croissance directe de réseaux de nanocavités orientés verticalement pour créer des couleurs structurelles plasmoniques.

La structure empilée améliorée est composée d'un réseau de nanofils d'Ag intégré en SiO 2 couche de bloc de construction de métamatériau, un SiO nanométrique 2 écart, et un miroir en métal. En outre, l'ensemble de la structure empilée peut être préparé par pulvérisation cathodique magnétron, qui est une technique de dépôt à grande échelle facile. En particulier, le réglage à l'échelle nanométrique sur la taille des caractéristiques de la structure des réseaux de nanofils était bien couplé avec les paramètres de dépôt d'une manière contrôlable et reproductible.

Grâce à l'introduction supplémentaire de couche de cermet Ag NP, plus d'absorption de résonance a été déclenchée. Ainsi, la gamme de couleurs a été encore étendue, même y compris la couleur noire, ainsi que l'amélioration de la saturation des couleurs. De cette façon, la palette polychrome a été réalisée en rouge, vert, bleu (RVB) ainsi que cyan, magenta, jaune, espace colorimétrique noir (CMJN).

De plus, que ce soit sur des supports rigides ou souples, des couleurs structurelles uniformes et sur une grande surface ont montré une insensibilité à l'angle et une stabilité de la coloration dans l'air ambiant.

L'étude peut apporter un éclairage sur la technique de génération, exploration de la théorie, évolution de la fabrication des matériaux, et des applications sur de grandes surfaces de couleurs plasmoniques.