Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.
forskningsingeniøren bloghoved

Er der plasmoner på dine LEGO-klodser?

Plasmonics er et ganske aktivt forskningsfelt i grænselandet mellem optik, fotonik og faststoffysik, der, for nu at citere mig selv, kort fortalt:

"...beskæftiger sig med plasmoner. Disse er kollektive svingninger af ladningsbærerplasmaer, og da metaller per definition indeholder mange frie elektroner, omhandler det meste inden for plasmonics metaller. De mange frie elektroner i metaller gør deres vekselvirkning med f.eks. lys anderledes og mere rig end de tilsvarende vekselvirkninger mellem dielektrika (isolatorer) eller halvledere og lys - med kraftig dispersion og store tab pga. varmeudvikling som et par eksempler på dette."

Der pågår mange fundamentale undersøgelser inden for plasmonics, og f.eks. var jeg tidligere i år selv med til at udgive studier af skaleringen af energierne for de lokaliserede overfladeplasmoner i nanostørrelse metal-dimers bestående af par af guld- og sølvkugler - hvilket på sigt kan have anvendelser i nanosensorer eller "nanolinealer".

Ligeledes har jeg - i blogindlægget jeg ovenfor citerede - beskrevet, hvordan kolleger på DTU Fotonik har bidraget med teorier for, hvordan nanostørrelse plasmoniske strukturer fundamentalt set skal forstås - samt hvordan kvantemekanisk tunnelering er blevet observeret for disse typer af strukturer.

Alt sammen fundamentale og akademiske problemstillinger. Men plasmonics kan også være konkret og praktisk, herunder måske fundamentalt ændre hvordan LEGO-klodser og mange andre farvede strukturer i fremtiden vil blive fremstillet.

Illustration: Privatfoto

(Kilde: Wikipedia)

Dette rapporterede kolleger fra DTU Fotonik sammen med partnere fra Nanoplast-konsortiet tidligere i år i denne artikel i Nano Letters (hvilket er forklaret populærvidenskabeligt her).

Den overordnede idé i dette arbejde er at nanostrukturere overfladen, f.eks. på LEGO-klodser, således at de ønskede farver opnås. Dermed kan man undgå at sprøjte farven ind i emnet, hvilket - forudsat at teknologien kan skaleres og er robust - kan spare tid, penge og forurening.

Robustheden af teknologien består f.eks. i, at den skal fungere ved alle bølgelængder i den synlige del af spektret, ligesom at den skal være ufølsom over for, under hvilken vinkel lyset rammer overfladen. Til dette formål er nanostrukturering med metaller - altså (nano-)plasmonics - ideel, idet vekselvirkningen mellem lys og metal kan designes ved brug af forskellige metaller, ved at give metallerne forskellige former mv.

I de specifikke designs, som er rapporteret i artiklen ovenfor, er der foreslået og fremstillet konkrete strukturer, som møder mange af de praktiske krav til teknologien - og for at nå frem til disse designs har den fundamentale forståelse af, hvordan lys vekselvirker med lokaliserede overfladeplasmoner spillet en central rolle. Så selvom mange af problemstillingerne inden for plasmonics virker esoteriske og akademiske, kan de altså lede til konkrete teknologier.

Og hvem ved; måske vil der i fremtiden være plasmoner på dine LEGO-klodser?

I morgen (26/9-14) forsvares der på DTU Fotonik en ph.d. om emnet, ligesom at der på tirsdag (30/9-14) hos IDA gives et foredrag om både fundamentale og praktiske aspekter af plasmonics.

Emner : Fysik
Jakob Rosenkrantz de Lasson er civilingeniør og ph.d. i nanofotonik fra DTU. Jakob arbejder som Product Lead og forskningsingeniør hos virksomheden TICRA i København og blogger om forskning, fotonik og rumteknologi. Jakobs blog har tidligere heddet DTU Indefra (2012-2016) og DTU Studenten (2012)
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvordan vil en nanostruktureret overflade stå imod slid og undgå at man mister "farven"?

  • 0
  • 0

Hvordan vil en nanostruktureret overflade stå imod slid og undgå at man mister "farven"?

Godt spørgsmål, for "farven" er selvfølgelig mere sensitiv over for slitage, når denne så at sige "sidder" i overfladen.

Specifikt, i arbejdet i artiklen i Nano Letters, tilføjes der i det sidste fabrikationsskridt en transparent coating "...to protect from greasy contamination, fingerprints, and scratches." (se Fig. 1 fra artiklen og dens tilhørende caption: http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/nl501...).

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten