science >> Wetenschap >  >> Chemie

structurele kleuren, zonder de glans

Deze speelgoeddinosaurus is geverfd met een nieuw type niet-iriserende structurele kleur. Krediet:Dongpeng Yang

structurele kleuren, zoals die gevonden worden in de vleugels van sommige vlinders, veren van vogels en ruggen van kevers, weerstaan ​​vervaging omdat ze geen licht absorberen zoals kleurstoffen en pigmenten. Echter, het kleurenspel dat hun schoonheid in de natuur versterkt, is voor sommige toepassingen niet altijd wenselijk, zoals verf, kleurendisplays of printerinkten. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben een nieuwe methode ontwikkeld om structurele kleuren te produceren die niet veranderen met de kijkhoek. Ze rapporteren hun resultaten in ACS Omega .

Kleurstoffen en pigmenten absorberen en reflecteren bepaalde golflengten van zichtbaar licht, waardoor ze dezelfde kleur hebben als het gereflecteerde licht. In tegenstelling tot, structurele kleuren absorberen geen licht, maar reflecteren het in plaats daarvan door microscopische structuren, zoals de schubben op de vleugel van een vlinder. De golflengten van gereflecteerd licht zijn afhankelijk van de oriëntatie van het object en de kijkhoek, waardoor de glinsterende, kleurverschuivend effect van irisatie. Eerder, wetenschappers ontdekten dat ze niet-iriserende structurele kleuren konden maken door het licht van minder goed geordende microstructuren te reflecteren, maar hun methoden hebben praktische beperkingen. Dongpeng Yang, Shaoming Huang en collega's van de Guangdong University of Technology wilden een snelle en eenvoudige manier ontwikkelen om niet-iriserende structurele kleuren te produceren die kunnen worden gebruikt bij het afdrukken in kleur en om 3D-objecten te schilderen.

In hun nieuwe methode de onderzoekers bedekten bolvormige silicadeeltjes met een dunne schil van ijzeroxide (Fe 3 O 4 ) nanodeeltjes. Vervolgens plaatsten ze een oplossing van de deeltjes op een oppervlak en verwarmden de monsters om de vloeistof snel te verdampen. De resulterende film bevatte dicht opeengepakte deeltjes die de langeafstandsvolgorde misten die nodig is voor irisatie. Als resultaat, de oppervlakken leken dezelfde kleur, ongeacht de hoek van de kijker. De kleur kan worden geregeld met behulp van verschillende silicadeeltjesgroottes. Het team toonde aan dat ze tekst en afbeeldingen konden printen en ook een 3D-object (een speelgoeddinosaurus) met de kleuren konden bekleden.

Krediet:American Chemical Society