Supraballs tilbyder en ny måde at farve materialer på

Et internationalt team af forskere har skabt en ny måde at farve fremstillede materialer på. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , gruppen beskriver, hvordan de skabte den nye farveteknik, og hvorfor de mener, at den giver fordele i forhold til konventionelle metoder.

Tidligere forskning har vist, at der er to grundlæggende måder at producere farve i et materiale på. Den ene er at bruge materialer, der har molekyler, der er i stand til at absorbere lys, den anden er at bruge materialer, der får lys til at spredes på ønskede måder ved hjælp af nanostrukturer. Materialeforskere har fundet ud af, at brug af strukturer til at skabe farver har mange fordele frem for dem, der kræver absorption, men at gøre dem på den måde har vist sig at være udfordrende. I denne nye indsats, forskerne rapporterer, at de har udviklet en teknik, der overvinder disse udfordringer, muliggør fremstilling af farvede materialer på en måde, der er hurtig, enkel og skalerbar.

Den nye teknik var inspireret af ande- og kalkunfjer. Holdet skabte små kugler af melanin og derefter belagt dem med silica for at skabe strukturer, der ligner dem, der findes i fuglefjerene. Tidligere forskning har vist, at afstanden mellem kugler af melanin producerer forskellige farver. Den klare silicabelægning tjener dette formål ved at tvinge kuglerne længere fra hinanden eller tættere sammen. Afstanden bestemmes af tykkelsen af ​​belægningen - en tyk en tvinger kuglerne længere fra hinanden, mens det modsatte bringer dem tættere sammen. Interessant nok, observeret under et mikroskop, de er alle sorte. Det er først, når de ses på normal afstand, at farven kommer frem. Holdet bemærker, at ændring af størrelsen på boldene ikke har nogen indflydelse på den producerede farve.

Holdet kalder resultatet af deres indsats "supraballs". Efter at have oprettet dem og set, hvordan de fungerede, de studerede dem yderligere for at forstå, hvad der skete. De fandt ud af, at kernerne var meget refraktive, mens skallerne havde et lavt brydningsindeks, som tjente til at øge reflektansen, hvilket resulterede i farver, der var lysere. De bemærker, at supraballs kan tilføjes direkte til maling eller plastikbasismaterialer for at skabe ønskede farver og foreslår, at de også kan være nyttige til blæk og kosmetiske produkter.

2017 Phys.org