Ett internationellt team av forskare har skapat ett nytt sätt att färglägga tillverkade material. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskapliga framsteg , gruppen beskriver hur de skapade den nya färgtekniken och varför de tror att den ger fördelar jämfört med konventionella metoder.

Tidigare forskning har visat att det finns två grundläggande sätt att producera färg i ett material. En är att använda material som har molekyler som kan absorbera ljus, den andra är att använda material som får ljus att spridas på önskade sätt med hjälp av nanostrukturer. Materialforskare har funnit att att använda strukturer för att skapa färg har många fördelar jämfört med de som kräver absorption, men att göra dem på det sättet har visat sig vara utmanande. I denna nya ansträngning, forskarna rapporterar att de har utvecklat en teknik som övervinner dessa utmaningar, möjliggör produktion av färgade material på ett sätt som är snabbt, enkel och skalbar.

Den nya tekniken inspirerades av anka- och kalkonfjädrar. Teamet skapade små bollar av melanin och belade dem sedan med kiseldioxid för att skapa strukturer som liknar de som finns i fågelfjädrarna. Tidigare forskning har visat att avståndet mellan kulor av melanin ger olika färger. Den klara kiseldioxidbeläggningen tjänar detta syfte genom att tvinga bollarna längre isär eller närmare varandra. Avståndet bestäms av beläggningens tjocklek - en tjock tvingar bollarna längre ifrån varandra, medan motsatsen för dem närmare varandra. Intressant, observerad under ett mikroskop, de är alla svarta. Det är först när de ses från ett normalt avstånd som färgen kommer fram. Teamet noterar att förändringen av bollarnas storlek inte har någon inverkan på färgen som produceras.

Teamet kallar resultatet av deras ansträngning "supraballs". Efter att ha skapat dem och sett hur de fungerade, de studerade dem vidare för att förstå vad som hände. De fann att kärnorna var mycket brytningsbara medan skalen hade ett lågt brytningsindex, som tjänade till att öka reflektansen, vilket resulterade i färger som var ljusare. De noterar att supraballs kan läggas direkt till färg eller plastbasmaterial för att skapa önskade färger och föreslår att de också kan vara användbara för bläck och kosmetiska produkter.

2017 Phys.org