Forskere gengiver maleri i stor skala Great Wave med inkless teknologi

Katsushika Hokusai (1760 - 1849) er titanen for japansk kunst, lige så æret i sit hjemland som Da Vinci, Van Gogh og Rembrandt Van Rijn i Vesten. Af alle hans berømte mesterværker, "Den store bølge" skiller sig ud som det ultimative vidnesbyrd om hans kunstneriske geni.

Nu, et team af forskere ved Kyoto University har skabt den mindste "Great Wave", der nogensinde er produceret, kun en millimeter i bredden. Hvad mere er, de skabte det uden brug af pigmenter. Ikke alene er "Great Wave" -gengivelsen verdens mindste, det er også det første, der nogensinde er trykt uden brug af et pigment.

Professor Easan Sivaniah fra iCeMS, Kyoto Universitet, hvor forskningen blev udviklet, siger, "Polymerer, når de udsættes for stress - specifikt en slags 'udstrækning' på molekylært niveau - gennemgår en proces kaldet 'galning', hvor de danner små, slanke fibre kendt som fibriller. Disse fibriller forårsager en kraftig visuel effekt. Vanvittig er det, den kede skolebarn ser, når han gentagne gange bøjer en gennemsigtig lineal, indtil den strakte plast begynder at skye til en slags uigennemsigtig hvid. "

Væsentligt, iCeMS -forskerne indså, at ved at kontrollere en proces kaldet organiseret mikrofibrillering (OM), som beskriver den måde, de mikroskopiske fibriller danner og organiserer sig i et periodisk mønster, de kunne også kontrollere spredning af lys for at skabe farver på tværs af hele de synlige spektre fra blå til rød. Dermed, det omfatter en teknik til udskrivning, der ikke afhænger af pigment.

Zoologer har længe været bekendt med dette ikke-pigmentbaserede farvefænomen, som de betegner "strukturel farve". Sådan producerer naturen de levende farver, der ses i sommerfuglvinger, den spektakulære fjerdragt af mandlige påfugle, og andet skinnende, iriserende fugle. Noget af det mest spektakulære dyreliv på planeten er, faktisk, blottet for pigmentering og afhænger af lys, der interagerer med overfladestrukturen for sin fascinerende smukke effekt.

OM -teknologien tillader en inkless, stor farveudskrivningsproces, der genererer billeder i opløsninger på op til 14, 000 dpi på en række fleksible og gennemsigtige formater. Dette har utallige applikationer, for eksempel, i anti-forfalskningsteknologi til sedler. Men som Sivaniah understreger, at dens applikationer går langt ud over konventionelle udskrivningsideer.

"OM giver os mulighed for at udskrive porøse netværk for gasser og væsker, gør den både åndbar og bærbar. Så, for eksempel inden for sundhed og velvære, det er muligt at inkorporere det i en slags fleksibelt 'væskekredsløb', der kan sidde på din hud eller dine kontaktlinser for at overføre vigtige biomedicinske oplysninger til skyen eller direkte til din læge. "

OM er fleksibel teknologi i både bogstavelig og overført betydning. Kyoto -universitetets forskere har bevist, at teknologien fungerer i mange almindeligt anvendte polymerer, såsom polystyren og polycarbonat. Sidstnævnte er en meget udbredt plast i emballage til fødevarer og medicin, så der er klart en anvendelse inden for fødevare- og lægemiddelsikkerhed, hvor sikkerhedsetiketter kan oprettes ligesom et vandmærke for at sikre, at et produkt ikke er blevet åbnet eller saboteret.

Masateru Ito, hovedforfatter til papiret, som blev offentliggjort i denne måned i Natur , mener, at der er mere at komme fra de grundlæggende principper, som denne banebrydende forskning rejser. "Vi har vist, at stress kan kontrolleres på de submikronlange skalaer for at skabe en kontrolleret struktur, "bemærker han." Det kan dog være, at det også kan skabe kontrolleret funktionalitet. Vi demonstrerede det i polymerer, og vi ved også, at metaller eller keramik kan revne. Det er spændende at vide, om vi på samme måde kan manipulere revner i disse materialer, også."