MIT के वैज्ञानिकों ने 19वीं सदी की होलोग्राफी से प्रेरित रंग बदलने वाली फिल्में बनाईं

चमकीले इंद्रधनुषी रंग तितली के पंख या बीटल के गोले किसी वर्णक अणुओं से नहीं आते हैं, लेकिन पंख कैसे बनते हैं – भौतिक विज्ञानी क्या कहते हैं, इसका एक स्वाभाविक रूप से होने वाला उदाहरण है फोटोनिक क्रिस्टल. वैज्ञानिक प्रयोगशाला में अपनी रंगीन संरचनात्मक सामग्री बना सकते हैं, लेकिन ऑप्टिकल सटीकता का त्याग किए बिना व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए प्रक्रिया को मापना मुश्किल हो सकता है।

अब MIT के वैज्ञानिकों ने गिरगिट जैसी फिल्मों को विकसित करने के लिए 19वीं सदी की होलोग्राफिक तकनीक को अपनाया है जो खिंचने पर रंग बदलती हैं। नैनोस्केल ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन को बनाए रखते हुए विधि को आसानी से स्केलेबल किया जा सकता है। वे अपने काम का वर्णन करते हैं नया कागज प्रकृति सामग्री पत्रिका में प्रकाशित।

प्रकृति में, काइटिन (कीड़ों में एक सामान्य पॉलीसेकेराइड) तराजू को छत की टाइलों की तरह व्यवस्थित किया जाता है। मूल रूप से, वे एक फ़ाइल बनाते हैं डिफ़्रैक्शन ग्रेटिंग, फोटोनिक क्रिस्टल को छोड़कर प्रकाश के विशिष्ट रंग, या तरंग दैर्ध्य, उत्पन्न होंगे, जबकि विवर्तन झंझरी एक प्रिज्म की तरह पूरे स्पेक्ट्रम का उत्पादन करेगी। ऑप्टिकल बैंडगैप सामग्री के रूप में भी जाना जाता है, फोटोनिक क्रिस्टल “ट्यून करने योग्य” होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे प्रकाश की कुछ तरंग दैर्ध्य को अवरुद्ध करने के लिए ठीक से व्यवस्थित होते हैं जबकि दूसरों को गुजरने की इजाजत देता है। टाइल्स के आकार को बदलकर संरचना को समायोजित करें, और क्रिस्टल एक अलग तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं।

प्रकृति में पाए जाने वाले जैसे संरचनात्मक रंग बनाना सामग्री अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है। उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल सेंसिंग और दृश्य संचार अनुप्रयोगों को संरचनात्मक रूप से रंगीन सामग्रियों से लाभ हो सकता है जो यांत्रिक उत्तेजनाओं के जवाब में रंग बदलते हैं। ऐसी सामग्री बनाने के लिए कई तकनीकें हैं, लेकिन इनमें से कोई भी तरीका आवश्यक छोटे पैमाने पर संरचना को नियंत्रित नहीं कर सकता है और इसे प्रयोगशाला सेटिंग्स के बाहर स्केल कर सकता है।

तब एमआईटी में स्नातक छात्र, सह-लेखक बेंजामिन मिलर ने एमआईटी संग्रहालय में होलोग्रफ़ी पर एक प्रदर्शनी की खोज की और महसूस किया कि होलोग्राम बनाना कुछ मायनों में प्रकृति के संरचनात्मक रंग का उत्पादन करने के समान था। होलोग्राफी के इतिहास में गोता लगाएँ और भौतिक विज्ञानी गेब्रियल लिपमैन द्वारा आविष्कार की गई 19 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में रंगीन फोटोग्राफी तकनीक के बारे में जानें।

जैसे हम है मैंने पहले उल्लेख किया था1886 में, लिप्पमैन एक फोटोग्राफिक प्लेट पर सौर स्पेक्ट्रम के रंगों को स्थिर करने के लिए एक विधि विकसित करने में रुचि रखते थे, “जिसमें छवि स्थिर रहती है और बिना बिगड़े दिन के उजाले में रह सकती है।” उन्होंने 1891 में इस लक्ष्य को हासिल किया, एक रंगीन कांच की खिड़की, संतरे का एक कटोरा, और एक दाग तोता, साथ ही एक चित्र सहित परिदृश्य और चित्रों का उत्पादन किया।

लिपमैन की रंगीन फोटोग्राफी प्रक्रिया में ऑप्टिकल छवि को एक फोटोग्राफिक प्लेट पर सामान्य रूप से पेश करना शामिल था। दूसरी तरफ महीन सिल्वर हैलाइड ग्रेन के स्पष्ट पायस के साथ लेपित कांच की प्लेट के माध्यम से ड्रॉप किया गया था। पायस के संपर्क में एक तरल पारा दर्पण भी था, इसलिए प्रक्षेपित प्रकाश पायस के माध्यम से चला गया, दर्पण से टकराया, और वापस पायस में परिलक्षित हुआ।