En palett av färger på en silverplatta:Så ser världens första färgfotografi ut. Den togs av den franske fysikern Edmond Becquerel 1848. Hans process var empirisk, aldrig förklarat, och snabbt övergiven. Nu, ett team vid Centre de recherche sur la conservation (CNRS/Muséum National d'Histoire Naturelle/Ministère de la Culture), i samarbete med SOLEIL-synkrotronen och Laboratoire de Physique des Solides (CNRS/Université Paris-Saclay), rapporterar att färgerna som erhölls av Edmond Becquerel berodde på närvaron av metalliska silvernanopartiklar. Deras studie publicerades den 30 mars 2020 i Angewandte Chemie International Edition .

År 1848, i Muséum d'Histoire Naturelle i Paris, Edmond Becquerel lyckades producera ett färgfotografi av solspektrumet. Dessa fotografier, som han kallade "fotokromatiska bilder, " anses vara världens första färgfotografier. Få av dessa har överlevt eftersom de är ljuskänsliga och för att väldigt få producerades i första hand. Det krävdes införandet av andra processer för att färgfotografering skulle bli populärt i samhället.

I mer än 170 år, naturen hos dessa färger har diskuterats i det vetenskapliga samfundet, utan upplösning. Nu vet vi svaret, tack vare ett team vid Centre de recherche sur la conservation (CNRS/Muséum National d'Histoire Naturelle/Ministère de la Culture) i samarbete med SOLEIL-synkrotronen och Laboratoire de Physique des Solides (CNRS/Université Paris-Saclay). Efter att ha reproducerat Edmond Becquerels process för att göra prover av olika färger, teamet började med att ompröva 1800-talshypoteser med hjälp av 2000-talsverktyg. Om färgerna berodde på pigment som bildades under reaktionen med ljus, det borde ha funnits variationer i kemisk sammansättning från en färg till en annan, vilket ingen spektroskopimetod har visat. Om de var resultatet av störningar, som nyanserna av några fjärilar, den färgade ytan borde ha visat regelbundna mikrostrukturer ungefär lika stor som våglängden för den aktuella färgen. Ändå observerades ingen periodisk struktur med hjälp av elektronmikroskopi.

Dock, när de färgade plattorna undersöktes, metalliska silvernanopartiklar avslöjades i matrisen gjord av silverkloridkorn - och fördelningen av storlekar och placering av dessa nanopartiklar varierar beroende på färg. Forskarna antar att beroende på ljusets färg (och därför dess energi), nanopartiklarna som finns i den sensibiliserade plattan omorganiseras:Vissa fragment och andra smälter samman. Den nya konfigurationen ger materialet förmågan att absorbera alla färger av ljus, med undantag för färgen som orsakade det, därigenom producerar färgen som vi ser. Nanopartiklar med egenskaper relaterade till färg är kända som ytplasmoner, elektronvibrationer (här, de av metalliska silvernanopartiklar) som fortplantar sig i materialet. En spektrometer i ett elektronmikroskop mätte energierna för dessa vibrationer för att bekräfta denna hypotes.