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これまでの印刷可能な解像度は可視光線の回折限界によって決まっており、その値は10万dpiほど。
※可視光線の回折限界→物理的な原理により、レンズで絞り込んだ光の大きさはおおよそ光の波長より小さ
くすることはできまない。
多数の染料を調合するような方法ではとてもこの限界に到達することはできず、
インクジェットプリンタやレーザープリンタの限界は1万dpiほど。
そもそも、人間の目では20×30μm(マイクロメートル)よりも小さいものは識別不可能で、
光学顕微鏡であればその解像限界は0.2μm程度とされていますが、
Karthik Kumarさんの共同研究により、染料によらない、光回折限界の解像度並の印刷技術が開発。
仕組みは以下。
4つのナノディスクを備えたピクセルが2つ、近接して配置、ここに白色光を当てると、
ナノディスクの直径(D)とその間隔(g)によって、色によって光の波長が異なることから、
それぞれに異なる色が反射する、というもの。
顔料や染料を吹き付けて印刷するのではなく、金属ナノ構造体の表面に微細なナノ単位の出っ張り
(ナノディスク)があって、表面プラズモン共鳴によって色が決まるというわけで。
※表面プラズモン共鳴→金属表面の自由電子は、光などの外部電場によって
集団的に振動を起こすこと があり、この現象は表面プラズモンとよばれる。
電子は電荷をもった粒子なので、それが振動すると周囲に電場を発生、
この自由電子の振動によって引き起こされる電場と、外部電場（たとえば光など）とが
共鳴する現象があり、これを表面プラズモン共鳴と呼ぶ。
このナノ構造体の作り方は、まずシリコン基板をHSQ(水素シルセスキオキサン)で95nmの厚さでコート。
2
続いて、ナノポスト・ナノディスクとして不要な部分を取り去り、
3
ナノディスクとバックリフレクターとして金属(金や銀)を蒸着させてコート。
4
上述のDとgの数値によって色は決まりますが、
金属蒸着コートをさせない状態だとこのようにグレイスケールになる。
5
金属を蒸着させると色が表現可能になります。
6
実際に画像サンプル「レナ」を印刷したものがコレ、金属蒸着コート前のグレースケールのもの。
7
そして金属蒸着コート後は、色こそオリジナルとはちょっと違うものの、たしかにレナ。
上記とこの画像の右下に表示されている白いスケールバーの長さは10μm。
8
こちらは目尻部分を拡大したもの、スケールバーの長さは1μm。
9
研究チームではこの印刷方法の特許を申請中。
極小サイズでも明瞭な印刷が可能になり、また、書き換えが不可能なため、
たとえばアーカイブ情報の蓄積や、DVDのような光学メディアに今まで以上に
密にデータを書き込むことなどが期待されているようです。
インクが不要になるってとこが良いですね。
そしてキュリオシティからゲール・クレーターのカラー映像が届いたようで。
昨日のBBQ、とても楽しかったです。
いつも観られない職場の方々の一面が見れて面白かった。
ちなみに、ペルセウス座流星群は、やはり街の灯が近いせいか空が明るくあまり見えず。
帰途、空を見上げながら歩きましたが、一つも出会えませんでした。
やはりこの時期は遠出するしかないようです。
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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上記とこの画像の右下に表示されている白いスケールバーの長さは10μm。
8
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9
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密にデータを書き込むことなどが期待されているようです。
インクが不要になるってとこが良いですね。
そしてキュリオシティからゲール・クレーターのカラー映像が届いたようで。
昨日のBBQ、とても楽しかったです。
いつも観られない職場の方々の一面が見れて面白かった。
ちなみに、ペルセウス座流星群は、やはり街の灯が近いせいか空が明るくあまり見えず。
帰途、空を見上げながら歩きましたが、一つも出会えませんでした。
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