Дослідники з Університету Центральної Флориди “підгледіли” у метеликів, як створити екологічно чисту, багатобарвну заміну традиційним барвникам. Нова “фарба” може сприяти зусиллям з енергозбереження та допомогти зменшити глобальне потепління.
Грунтуючись на такій біо-аналогії, дослідницька група Чанди розробила плазмонну фарбу, яка використовує нанорозмірне структурне розташування безбарвних матеріалів — алюмінію та оксиду алюмінію для створення кольору.
Якщо пігментні барвники контролюють поглинання світла завдяки електронних властивостей молекул пігменту, і, отже, кожен колір потребує нової молекули, структурні барвники контролюють те, як світло відбивається, розсіюється і поглинається виключно завдяки геометричного розташування наноструктур.
Такі структурні кольори нешкідливі для навколишнього середовища, оскільки вони використовують лише метали та оксиди, на відміну від промислових фарб на основі пігментів, які використовують штучно синтезовані молекули.
Дослідники об’єднали свої структурні кольорові “пластівці” з комерційним наповнювачем і отримали стійкі фарби всіх кольорів.
Структурний колір Scientific Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adf7207 структурна абсорбція при генерації кольору. (A) багато хімічних речовин породжують колір, поглинаючи певні довжини хвиль. Рожевий колір азалій Formosa обумовлений спектром поглинанням молекул ціанідів. (B) приклад структурного забарвлення виявлений у перуанського Morphodius. Пластинчасті наноструктури, знайдені в його крилах, розсіюють сині компоненти падаючого світла, створюючи характерний металевий синій колір. (C) субхвильова плазмонна порожнина, утворена самозбіркою металевих наноострівок поверх дзеркала з оксидним покриттям, генерує колір, вибірково поглинаючи одні довжини хвиль і відбиваючи інші.
Крім того, оскільки така структурна фарба відображає інфрачервоне теплове випромінювання, і в результаті покрита цією фарбою поверхня холодніше на 10-15 градусів за Цельсієм, ніж покрита стандартної комерційної фарбою.