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La más alta resolución gráfica posible para imágenes, unos 100,000 puntos por pulgada (dpi), se ha logrado, a todo color, con un método de impresión que usa minúsculos decenas de pilares de una longitud de décimas de nanómetros. El método, descrito en la revista Nature, podría usarse para imprimir pequeñas marcas de agua o mensajes secretos con propósitos de seguridad, y para hacer discos de datos de alta densidad de almacenamiento.

Cada pixel en estas imágenes de ultrarresolución puede controlar la cantidad de luz que manda. Los investigadores de la Agencia para la Ciencia, Tecnología e Investigación (A*STAR) de Singapur usa este efecto, llamado color estructural, para lograr una paleta completa de colores. Una prueba de este principio es la imagen de 50×50 micrómetros de una arte de Lena, la modelo de Playboy que por tradición se usa en las investigaciones de procesamiento de imágenes.

Joel Yang, un científico de materiales de A*STAR, quien fue líder del estudio, notó este efecto cuando veía nanopartículas de metal en un microscopio de luz. “Vimos que podíamos controlar los colores, de rojo a azul, controlando el tamaño de las partículas”, dijo. Dependiendo de su tamaño, una nanoestructura de metal resuelan en una particular longitud de onda de luz, como una cuerda de guitarra resuena a una frecuencia determinada de acuerdo a su longitud. La luz en la longitud de onda correcta, causa que los electrones en la superficie de la nanoestructura de metal resuenen y esto determina el color que la estructura refleja. Este efecto, llamado resonancia de plasmon, se conoce muy bien desde hace tiempo. Yang es el primero que encuentra la manera de usarlo para imprimir una imagen de alta resolución, dice Jay Guo, un ingeniero de la Universidad de Michigan en An Arbor, que no está involucrado con el trabajo.

Las imágenes de Yang tienen una resolución de unos 100,000 dpi. Las mejores impresoras en el mercado llegan a unos 10,000 puntos por pulgada y son costosísimas. Cabe decir que personas con visión perfecta no pueden discernir objetos de entre 20-30 micrometros, por lo cual hablar de la resolución que Yang puede imponer en sus imágenes se sale de todos los parámetros humanos. De hecho, usando el mejor microscopio, las imágenes ópticas tienen un límite de su resolución óptima. Cuando dos objetos están demasiado juntos, la luz se refleja sobre ellos y se difracta, y los dos objetos se ven borrosos. Este efecto se llama límite de difracción, y se considera que ocurre cuando la distancia entre dos objetos es igual a la mitad de la longitud de onda de la luz usada para iluminar la imagen. Esto quiere decir que los pixeles no pueden ser puestos más cerca de 250 nanómetros sin perder precisión. Las imágenes de Yang llegan a este límite.

Los investigadores han propuesto una patente para este método de impresión y esperan poder comercializar las microimágenes con marcas de agua minúsculas, por ejemplo, o para la ciencia de la criptografía. También puede usarse para imprimir en discos ópticos similares a los DVDs, pero estas imágenes no pueden ser reescritas, por lo que servirían para guardar información, mucha información.

Referencia:

Nature

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