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(Noticias de Nanowerk) En China, existe un arte popular antiguo llamado «tallado de arroz» que consiste en tallar patrones artísticos realistas en arroz de solo unos 5 mm de largo que deben verse con una lupa, como se muestra en la Figura 1.
El tallado del arroz puede verse como una técnica de impresión basada en un material especial. La tecnología de impresión se refiere a todo el proceso de transferencia de imágenes e información a la superficie del papel, textiles, plásticos y otros materiales. Es una parte importante de la industria de la información.
Como método de impresión que ahorra energía, es respetuoso con el medio ambiente y es difícil de copiar, la impresión en color sin tinta se está convirtiendo en una nueva dirección en el desarrollo de la tecnología de impresión. La impresión en color sin tinta utiliza grabado láser, tecnología holográfica, haz de electrones, procesamiento de control numérico ultrapreciso, electroquímico y otras tecnologías de microprocesamiento para formar estructuras micro-nano programadas digitalmente en la superficie de los productos impresos. Como resultado, la impresión en color sin tinta puede producir fenómenos físicos como difracción, reflexión, refracción y transmisión de luz, mostrando así caracteres e imágenes en diferentes colores.
El complejo proceso de fabricación de la microestructura hace que sea difícil de imitar. Por lo tanto, la tecnología de impresión sin tinta se usa ampliamente en empaques, etiquetas, lucha contra la falsificación y otros campos, y tiene las características de resolución ultra alta y puede mostrar caracteres a nivel de micras.
Sin embargo, debido a la limitación de su principio de manipulación de campo de luz simple, la tecnología de impresión sin tinta es difícil de producir colores más ricos e información de imagen compleja, y ha encontrado importantes obstáculos técnicos en su aplicación generalizada. Espere que los grandes avances sean difíciles en el futuro.
Por lo tanto, los campos relacionados están muy ansiosos por la tecnología de actualización de impresión a todo color, escala de grises continua, alta resolución y color simple para desempeñar un papel clave en áreas clave como el cifrado óptico y la lucha contra la falsificación. AR/VR, impresión y empaque, creación de arte, almacenamiento de información, etc.
Metasurface es un tipo de material estructural artificial que se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Consiste en estructuras periódicas de sublongitud de onda depositadas sobre sustratos planos. En la banda óptica, mediante el diseño racional de la geometría, el tamaño y la orientación de la estructura de sublongitud de onda, la metasuperficie puede manipular de manera flexible los parámetros ópticos fundamentales, como la amplitud, la fase y el estado de polarización de la luz incidente a nanoescala. Es la tecnología elegida para almacenar y mostrar imágenes nanoimpresas de ultra alta resolución.
Como novedosa plataforma de visualización y almacenamiento de imágenes ópticas basadas en metasuperficies, la resolución de la imagen almacenada es de hasta 80 000 DPI, lo que no solo supera con creces la tecnología de impresión tradicional (como el huecograbado, que generalmente es de solo 5000 DPI), sino que también tiene las propiedades sobresalientes de una larga vida útil, cero contaminación y colores ricos.
La Fig. 2 muestra los resultados de grabar y reproducir la obra de arte «Niña con aretes de perlas» con un metaárea con un tamaño total de aproximadamente 0,6 mm x 1 mm (lea más: «Nanopintura fotorrealista con luz»).
Más importante aún, la gran libertad de diseño de las metasuperficies ha llevado a la tecnología de nanoimpresión basada en metasuperficies a evolucionar desde el canal único original a la actual integración multicanal, multifunción e incluso visualización dinámica, lo que brinda atractivas perspectivas de aplicación en los campos de almacenamiento de información. , almacenamiento de información, antifalsificación óptica, encriptación de información y pantalla ultracompacta, como se muestra en la Fig. 3.
Los autores de este artículo (Avances optoelectrónicos, “Nanoimpresión basada en metasuperficies: principio, diseño y avances”) resumen el desarrollo de la nanoimpresión basada en metasuperficies en los últimos años. Basado en el principio físico de la nanoimpresión basada en metasuperficies, este artículo proporciona una descripción detallada del progreso de la investigación de la nanoimpresión basada en metasuperficies de un solo canal, la nanoimpresión basada en metasuperficies multicanal, la nanoimpresión dinámica basada en metasuperficies y la nanoimpresión multifuncional de metasuperficies con holografía. combinar o metales.
Los autores también analizan las aplicaciones de la nanoimpresión basada en metasuperficies en la visualización de imágenes, la generación de vórtices, la decodificación y ocultación de información, el cifrado de información, el almacenamiento óptico de alta densidad y la lucha contra la falsificación óptica, y finalmente resumen las oportunidades y los desafíos que la nanoimpresión basada en metasuperficies enfrenta actualmente.
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