2010年1月25日 星期一

磁珠墨水 變色! Magic ink takes on any colour

一般知道的顏色是利用光的吸收或是反射, 現在南韓開發出了一種新的可變顏色墨水. 這種墨水是把磁性奈米粒子加入樹酯中, 利用外加磁場後在墨水中的奈米子粒子會照磁場排列, 而不同強度的磁場會讓奈米粒子的間距有所差異. 這些有規則排列的小磁性奈米粒子就相當於光子晶體, 不同的間距的晶格會反射不同波長的光而有不同顏色. 這種新的動態產生顏色的方式應該會有商業上的應用的, 或許不久就看到了喔!

相關學術文獻

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http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%85%89%E5%AD%90%E6%99%B6%E4%BD%93
光子晶體(Photonic Crystal)指能對光作出反應的特殊晶格。光子晶體是指能夠影響光子運動的規則光學結構,這種影響類似於半導體晶體對於電子行為的影響。光子晶體以各種形式存在於自然界中,科學界對它的研究已經長達一百年。
光子晶體是在1987年由S.John和E.Yablonovitch分別獨立提出,是由不同折射率的介質周期性排列而成的人工微結構。由於介電常數存在空間上的周期性,引起空間折射率的周期變化,當介電係數的變化足夠大且變化周期與光波長相當時,光波的色散關係出現帶狀結構,此即光子能帶結構(Photonic Band structures)。這些被禁止的頻率區間稱為「光子頻率帶隙」(Photonic Band Gap,PBG),頻率落在禁帶中的光或電磁波是被嚴格禁止傳播的。我們將具有「光子頻率帶隙」的周期性介電結構稱作為光子晶體。特別需要指出的是,介電常數周期性排列的方向並不等同於帶隙出現的方向,在一維光子晶體和二維光子晶體中,也有可能出現全方位的三維帶隙結構。
光子晶體體積非常小,在新的奈米技術中、光計算機、晶片等領域有廣泛的應用前景。使用光子晶體製造的光子晶體光纖,也有比傳統光纖更好的傳輸特性,可以進而應用到通信、生物等諸多前沿和交叉領域。
2005年美國的研究人員成功地使用兩種新式二維光子晶體,將光的群速度降低了超過一百倍。這項裝置未來可望被應用於各種光學系統及元件中,其中包括高功率、低閾值的光子晶體雷射。
光子晶體也可以將拉曼光訊號放大一百萬倍。英國的Mesophotonics宣稱,該公司於2005年的Photonics West會議中發表這種結合光子晶體與表面增強拉曼光譜術(surface enhanced Raman spectroscopy, SERS)的產品,由於靈敏度超高,未來可望應用在醫療診斷、藥物輸送,以至於環境監控上。

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