Ученые напечатали цветное изображение с максимальным разрешением, которое позволено законами физики.

Исследователи из сингапурского научного агентства A*STAR (Agency for Science, Technology and Research) разработали новый метод печати полноцветных изображений с беспрецедентно высокой разрешающей способностью. Этот метод сверхвысококачественной печати основан на использовании крошечных, размером в десятки нанометров, стержней со светоотражающим покрытием. Такие малые габариты этих стрежней позволяют манипулировать светом на наноуровне, на уровне эффектов плазмоники, что позволяет создать цветное изображение с максимальной разрешающей способность, которую еще позволяют реализовать законы физики.

Каждый пиксел изображения состоит из четырех наноразмерных столбиков, покрытых слоем серебра и золота. Изменяя высоту каждого столбика и расстояние между ними, ученые научились изменять спектр отраженного света. Этот эффект известен как плазмон, резонанс плазменной волны, возникающий за счет возбуждения светом электронов на металлической поверхности. И частота резонанса плазмона определяет длину волны, цвет, отраженного света.

Существующие законы физики четко определяют максимальную разрешающую способность, которую может иметь любое изображение. Значением этого предела является величина приблизительно равная 100 тысячам точек на дюйм, что в первом приближении можно сравнить с разрешающей способностью наилучших образцов лазерных принтеров, которые имеют разрешение в 10 тысяч точек на дюйм.Но, выше указанного предела «подпрыгнуть» не получится, не нарушая законов физики. Даже под самыми совершенными оптическими микроскопами, когда расстояние между объектами становится меньше половины длины волны света, свет отражается и подвергается явлению рефракции, что вносит искажения в изображение. Длина волны света в середине видимого диапазона составляет около 500 нанометров, поэтому точки самого качественного изображения должны находиться на расстоянии не более 250 нанометров, что и было реализовано сингапурскими исследователями.

Чтобы продемонстрировать эффективность разработанного ими метода, исследователи напечатали изображение, размерами 50 на 50 микрон, которое является уменьшенной копией известного тестового изображения «Lenna», используемого в полиграфии. К сожалению, человеческий глаз, способный различить объекты размером не менее 20 микрон, не в состоянии увидеть это изображение, не используя никаких дополнительных приспособлений.

Но, конечной целью разработки данной технологии является отнюдь не создание изображений со сверхвысокой разрешающей способностью, хотя исследователи задумываются и над этим вариантом тоже. Такая технология может быть использована для сокрытия важной информации на поверхности каких-либо предметов и при создании устройств оптического хранения информации, подобных DVD-дискам.