In de natuur, kleuren komen over het algemeen voort uit twee bronnen:pigmentkleuren en structuurkleuren. Voor toepassingsdoeleinden, pigmenten of kleurstoffen die licht absorberen, worden vanwege hun gebruiksgemak beschouwd als de traditionele methode om materialen te kleuren. Ondanks hun sterke punten, er zijn negatieve aspecten aan pigmentkleuren, zoals de mogelijkheid van milieuschade tijdens het fabricageproces en fotochemische degradatie, waardoor de oorspronkelijke kleur vervaagt.

structurele kleuren, anderzijds, kleur produceren via nanostructuren die licht reflecteren of verstrooien. Veren van vogels en de schubben van vlinders zijn twee van de vele voorbeelden van structurele kleuren in de natuur. Verder. hun structurele afstanden zorgen voor de productie van meer uitgesproken kleuren dan mogelijk is door middel van pigmenten. Echter, ondanks de vele voordelen van structuurkleuren in diverse toepassingen, hoge fabricagekosten en het onvermogen om een ​​structurele kleur te veranderen nadat deze is aangebracht, heeft de wijdverbreide implementatie beknot.

Onderzoek uitgevoerd door Geunbae Lim, een professor bij de afdeling Werktuigbouwkunde aan de Pohang University of Science and Technology (POSTECH), in samenwerking met Taehang An, een professor bij de afdeling Mechanical Design Engineering aan de Andong National University, heeft met succes een nieuwe en kosteneffectieve methode ontwikkeld voor het verkrijgen van biomimetische structurele kleuren met de mogelijkheid om de voltooide structuren fijn af te stemmen. Deze prestatie is gepubliceerd in het wereldberoemde ACS Toegepaste Materialen &Interfaces .

Het team gebruikte quasi-geordende verstrooiing - het fenomeen waarbij een constructief gereflecteerde golflengte wordt waargenomen wanneer nanostructuren met dezelfde grootte uniform worden verdeeld over een bestraald gebied - door ZnO-nanostructuurfabricage. Door met succes ZnO te synthetiseren in gewenste vormen door selectieve groei en etsen, het team ontdekte de techniek voor grootschalige en flexibele fabricage van structurele kleuren. Het syntheseproces en de resulterende nanostructuren kunnen worden verfijnd door de tijd en de reagensconcentratie te regelen, en bovendien, maskeertechnieken maken het mogelijk om verschillende structurele kleuren op hetzelfde oppervlak aan te brengen.

Lim merkte op dat dit onderzoek opmerkelijk is omdat de voorgestelde methode bestaande beperkingen heeft overwonnen en naar verwachting van toepassing zal zijn op vele gebieden, waaronder de milieuvriendelijke fabricage van micro-elektroden, sensoren, en anti-manipulatie-tags.