Katsushika Hokusai (1760 - 1849) is de titan van de Japanse kunst, net zo vereerd in zijn vaderland als Da Vinci, Van Gogh en Rembrandt Van Rijn in het Westen. Van al zijn beroemde meesterwerken, de "Grote Golf" valt op als het ultieme bewijs van zijn artistieke genialiteit.

Nutsvoorzieningen, een team van onderzoekers van de Universiteit van Kyoto heeft de kleinste "Grote Golf" ooit geproduceerd, slechts één millimeter breed. Bovendien, ze hebben het gemaakt zonder het gebruik van pigmenten. De reproductie van de "Grote Golf" is niet alleen 's werelds kleinste, het is ook de eerste ooit gedrukt zonder het gebruik van een pigment.

Professor Easan Sivaniah van iCeMS, Universiteit van Kyoto, waar het onderzoek is ontwikkeld, zegt, "polymeren, wanneer blootgesteld aan stress, in het bijzonder, een soort 'uitrekken' op moleculair niveau - een proces ondergaan dat 'crazing' wordt genoemd, waarin ze kleine, dunne vezels die fibrillen worden genoemd. Deze fibrillen zorgen voor een krachtig visueel effect. Haarscheuren is wat de verveelde schooljongen ziet als hij herhaaldelijk een transparante liniaal buigt totdat het uitgerekte plastic begint te wolkig in een soort ondoorzichtig wit."

aanzienlijk, de iCeMS-onderzoekers realiseerden zich dat door het beheersen van een proces genaamd georganiseerde microfibrillatie (OM), die de manier beschrijft waarop de microscopisch kleine fibrillen zich vormen en organiseren in een periodiek patroon, ze konden ook de verstrooiing van licht regelen om kleuren te creëren over het hele zichtbare spectrum van blauw naar rood. Dus, het omvat een printtechniek die niet afhankelijk is van pigment.

Zoölogen zijn al lang bekend met dit niet op pigment gebaseerde kleurfenomeen, die ze 'structurele kleur' ​​noemen. Dit is hoe de natuur de levendige kleuren produceert die te zien zijn in vlindervleugels, het spectaculaire verenkleed van mannelijke pauwen, en andere glinsterende, iriserende vogels. Enkele van de meest spectaculaire dieren in het wild op de planeet zijn, in feite, verstoken van pigmentatie en afhankelijk van licht dat in wisselwerking staat met de oppervlaktestructuur voor zijn betoverend mooie effect.

De OM-technologie maakt een inktloze, grootschalig kleurenafdrukproces dat afbeeldingen genereert met resoluties tot 14, 000 dpi op een aantal flexibele en transparante formaten. Dit heeft talloze toepassingen, bijvoorbeeld, in anti-vervalsing technologie voor bankbiljetten. Maar zoals Sivaniah benadrukt dat zijn toepassingen veel verder gaan dan conventionele printideeën.

"OM stelt ons in staat om poreuze netwerken voor gassen en vloeistoffen te printen, waardoor het zowel ademend als draagbaar is. Dus, bijvoorbeeld op het gebied van gezondheid en welzijn, het is mogelijk om het op te nemen in een soort flexibele 'vloeibare printplaat' die op je huid of je contactlenzen zou kunnen zitten om essentiële biomedische informatie naar de cloud of rechtstreeks naar je zorgverlener te sturen."

OM is flexibele technologie in zowel letterlijke als figuurlijke zin. De onderzoekers van de Universiteit van Kyoto hebben bewezen dat de technologie werkt in veel veelgebruikte polymeren zoals polystyreen en polycarbonaat. Dit laatste is een veelgebruikt plastic in voedsel- en medicijnverpakkingen, dus er is duidelijk een toepassing in voedsel- en medicijnveiligheid, waar beveiligingslabels net als een watermerk kunnen worden gemaakt om ervoor te zorgen dat een product niet is geopend of gesaboteerd.

Masateru Ito, hoofdauteur van het artikel, die deze maand werd gepubliceerd in Natuur , denkt dat er meer uit de basisprincipes van dit baanbrekende onderzoek kan komen. "We hebben aangetoond dat stress kan worden gecontroleerd op de submicron-lengteschalen om een ​​gecontroleerde structuur te creëren, ' merkt hij op. 'Het kan echter zijn dat het ook gecontroleerde functionaliteit kan creëren. We demonstreerden het in polymeren, en we weten ook dat metalen of keramiek kunnen barsten. Het is opwindend om te weten of we scheuren in deze materialen op dezelfde manier kunnen manipuleren, te."