Een internationaal team van onderzoekers heeft een nieuwe manier ontwikkeld om gefabriceerde materialen te kleuren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep beschrijft hoe ze de nieuwe kleurtechniek hebben ontwikkeld en waarom ze denken dat deze voordelen biedt ten opzichte van conventionele methoden.

Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat er twee basismanieren zijn om kleur in een materiaal te produceren. Een daarvan is om materialen te gebruiken met moleculen die licht kunnen absorberen, de andere is om materialen te gebruiken die ervoor zorgen dat licht op de gewenste manieren wordt verstrooid met behulp van nanostructuren. Materiaalwetenschappers hebben ontdekt dat het gebruik van structuren om kleur te creëren veel voordelen heeft ten opzichte van structuren die absorptie vereisen. maar het is een uitdaging gebleken om ze op die manier te maken. In deze nieuwe poging de onderzoekers melden dat ze een techniek hebben ontwikkeld die deze uitdagingen overwint, waardoor de productie van gekleurde materialen op een snelle manier mogelijk is, eenvoudig en schaalbaar.

De nieuwe techniek is geïnspireerd op veren van eenden en kalkoenen. Het team creëerde kleine balletjes melanine en bedekte ze vervolgens met silica om structuren te creëren die vergelijkbaar zijn met die in de vogelveren. Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat de afstand tussen balletjes melanine verschillende kleuren produceert. De heldere silica-coating dient dat doel door de ballen verder uit elkaar of dichter bij elkaar te dwingen. De afstand wordt bepaald door de dikte van de coating - een dikke dwingt de ballen verder uit elkaar, terwijl het tegenovergestelde hen dichter bij elkaar brengt. interessant, waargenomen onder een microscoop, ze zijn allemaal zwart. Pas als ze van een normale afstand worden gezien, komt de kleur naar voren. Het team merkt op dat het veranderen van de grootte van de ballen geen invloed heeft op de geproduceerde kleur.

Het team noemt het resultaat van hun inspanning 'supraballs'. Nadat ik ze had gemaakt en had gezien hoe ze werkten, ze bestudeerden ze verder om te begrijpen wat er gebeurde. Ze ontdekten dat de kernen een hoge brekingsindex hadden, terwijl de schalen een lage brekingsindex hadden. die diende om de reflectie te vergroten, resulterend in kleuren die helderder waren. Ze merken op dat supraballs rechtstreeks aan verf of plastic basismaterialen kunnen worden toegevoegd om de gewenste kleuren te creëren en suggereren dat ze ook nuttig kunnen zijn voor inkten en cosmetische producten.

2017 Phys.org