本文研究的主题是利用Fano共振透射原理，在等离激元结构中实现不同的覆盖层，以产生覆盖整个可见光范围的颜色。研究者通过改变覆盖层的折射率来实现这一点，因为Fano共振对周围材料的折射率非常敏感。通过实验，研究团队实现了基于Fano共振的蓝、绿、黄等生动颜色，并在固定周期的条件下取得了约60%的峰值效率。文章进一步探讨了该装置在大面积彩色打印和折射率传感器应用中的可行性。研究者成功在3cm×3cm的面积内打印出标志图案，并达到了254的性能指标。因此，这种新型结构可以被看作是传统依赖周期结构颜色的替代方案，同时也可用作具有高灵敏度的折射率传感器。
等离激元结构近年来在多种应用中引起了广泛兴趣，特别是对于结构颜色的研究。结构颜色是通过仿生结构与可见光相互作用发展起来的，已经成为众多应用领域的一个有前景的方向。例如，在彩色印刷、折射率传感器、太阳能电池、显示/图像和防伪认证等领域都有潜在应用。与选择性吸收颜料相比，基于结构的颜色效果在分辨率和可持续性方面具有优势。而且，其超薄的结构厚度自然带来了所需的机械灵活性，这对于各种印刷技术至关重要。
到目前为止，结构色主要根据其结构组成分为两大类。第一种是基于多层堆叠薄膜的，其原理基于不对称/对称的折射率分布。第二种是基于金属纳米粒子阵列的等离激元共振。等离激元共振是指电磁波与金属表面的自由电子相互作用产生的共振现象。等离激元共振特别依赖于金属表面附近介质的折射率，这使得通过改变覆盖层的折射率可以实现对共振峰的调制。这种调制的效应包括颜色变化、透射效率的变化等，能够用于制造具有特定光学性质的材料。
等离激元共振通常在特定的波长下发生，并可以被设计为对特定的波长或波长范围的光非常敏感。通过精确控制等离激元结构的几何形状、尺寸以及相互间隔，可以精确设计共振频率，从而实现不同的光学特性。研究者们已经开发出多种基于等离激元共振效应的颜色显示和传感器技术。
本研究的创新之处在于它使用了一种大面积像素化滤光片，这种滤光片可以在正常入射条件下覆盖整个可见光范围。这是通过在等离激元结构上增加不同的覆盖层来实现的，覆盖层的折射率可以被精确控制，从而引起Fano共振透射峰的偏移，导致颜色的变化。这种方法不仅简化了颜色制造过程，而且还有望在大面积应用上取代传统的周期性结构颜色技术。具体来说，研究团队开发的像素化滤光片可用于大面积的颜色打印，这在技术上和经济上均具有重要意义。
此外，研究团队还详细讨论了该装置作为折射率传感器的可行性。传感器能够通过检测颜色的变化来测量介质折射率的微小变化。这对于监测化学物质或生物分子与敏感表面的相互作用非常有用。在化学和生物传感领域，折射率传感器可以用于生化反应的检测、疾病标志物的侦测等。
这项研究代表了等离激元颜色技术领域的一次重要突破。它不仅展示了Fano共振透射在颜色调控中的潜力，还提供了一种新的思路去设计和制造具有广泛应用前景的光学器件。通过结合等离激元物理、光学和纳米科技，这项研究为未来的显示技术、传感器和光学材料的发展开辟了新的道路。
