Используя лазер, оптики сделали кусочек алюминия… золотым. А затем синим. А потом — серым. И то же самое — с платиной, с иридием и другими: металл не превратился в другой металл, просто менял цвет. Без всякой краски.

Слева направо — золотая платина, синий титан, золотой алюминий
А еще — кусочек черного титана

По сути, лазером работающие в США профессор Чанлей Гуо (Chunlei Guo) и Анатолий Воробьев сумели изменить свойства поверхностных слоев металлической кристаллической решетки. Какой бы цвет они бы ни заставили его принять, он не потускнеет и не выцветет. По мнению ученых, технология может найти массу областей применения, включая не только покраску автомобилей или велосипедов, но и новые техники фотографии. «Нам удалось, — рассказывает Чанлей Гуо, — научиться контролировать ту часть спектра, которую будет отражать определенный металл — и ту, которую, наоборот, станет поглощать. В итоге мы можем «заставить» его окраситься в любой желаемый цвет».

Для этого использовали крайне быстрые и интенсивные вспышки фемтосекундного лазера. Каждая вспышка, длящаяся порядка 10−15 с, несет колоссальную энергию, которая концентрируется буквально «на кончике иглы». В итоге видоизменяются поверхностные слои металла, в них формируются нано- и микроструктуры, избирательно отражающие лишь один строго определенный цвет. Для этого достаточно примерно получасового воздействия.

Еще 2 года назад группе Гуо удалось научиться таким способом делать любой металл черным, т. е. «заставить» алюминий поглощать практически весь падающий свет. Тогда они сделали из обычного алюминия один из самых черных материалов в мире, подходящий везде, где требуется поглощение: в солнечных батареях, в стелс-технологиях, в оптических приборах…

Размеры и формы наноструктур (углублений, пузырьков, нитей) зависят от параметров лазерного луча — мощности, длительности, числа импульсов. В свою очередь, размеры и форма наноструктур определяют длину волны, которую будет отражать поверхность металла. Так что, варьируя характеристики лазерных импульсов, ученые научились получать практически любой нужный цвет. Им даже удалось получить «неопределенную» радужную окраску, сформировав в поверхностных слоях иридиевой пластинки регулярные «штрихи», разные участки которых отражают разные длины волн. В результате под одним углом такой металл выглядит, скажем, фиолетовым, под другим — серым, а под третьим — и вовсе переливается всеми цветами.

Рекомендуем прочесть статью о металлах, которые применяются в современной авиа- и ракетной технике. Все секреты знаменитостей, от титана и серебра до железа и алюминия: «Ракетные металлы».

По информации PhysOrg.Com