Mysteriet løst:Oprindelsen af ​​farverne i de første farvefotografier

En palet af farver på en sølvplade:Sådan ser verdens første farvefotografi ud. Det blev taget af den franske fysiker Edmond Becquerel i 1848. Hans proces var empirisk, aldrig forklaret, og hurtigt forladt. Nu, et hold ved Centre de recherche sur la conservation (CNRS/Muséum National d'Histoire Naturelle/Ministère de la Culture), i samarbejde med SOLEIL synchrotron og Laboratoire de Physique des Solides (CNRS/Université Paris-Saclay), rapporterer, at farverne opnået af Edmond Becquerel skyldtes tilstedeværelsen af ​​metalliske sølv -nanopartikler. Deres undersøgelse blev offentliggjort den 30. marts 2020 i Angewandte Chemie International Edition .

I 1848, i Muséum d'Histoire Naturelle i Paris, Edmond Becquerel formåede at fremstille et farvefotografi af solspektret. Disse fotografier, som han kaldte "fotokromatiske billeder, " anses for at være verdens første farvefotografier. Få af disse har overlevet, fordi de er lysfølsomme, og fordi meget få blev produceret i første omgang. Det krævede introduktionen af ​​andre processer, før farvefotografering blev populær i samfundet.

I mere end 170 år, naturen af ​​disse farver er blevet diskuteret i det videnskabelige samfund, uden opløsning. Nu kender vi svaret, takket være et hold ved Centre de recherche sur la conservation (CNRS/Muséum National d'Histoire Naturelle/Ministère de la Culture) i samarbejde med SOLEIL-synkrotronen og Laboratoire de Physique des Solides (CNRS/Université Paris-Saclay). Efter at have gengivet Edmond Becquerels proces med at lave prøver af forskellige farver, holdet startede med at revurdere hypoteser fra det 19. århundrede ved hjælp af værktøjer fra det 21. århundrede. Hvis farverne skyldtes pigmenter dannet under reaktionen med lys, der burde have været variationer i kemisk sammensætning fra en farve til en anden, hvilket ingen spektroskopimetode har vist. Hvis de var resultatet af interferens, som nuancerne af nogle sommerfugle, den farvede overflade skulle have vist regelmæssige mikrostrukturer omkring størrelsen af ​​bølgelængden af ​​den pågældende farve. Alligevel blev der ikke observeret nogen periodisk struktur ved brug af elektronmikroskopi.

Imidlertid, når de farvede plader blev undersøgt, metalliske sølvnanopartikler blev afsløret i matrixen lavet af sølvchloridkorn - og fordelingen af ​​størrelser og placeringer af disse nanopartikler varierer efter farve. Forskerne antager, at alt efter lysets farve (og derfor dets energi), nanopartiklerne i den sensibiliserede plade reorganiseres:Nogle fragmenter og andre smelter sammen. Den nye konfiguration giver materialet evnen til at absorbere alle farver af lys, med undtagelse af farven, der forårsagede det, derved producerer den farve, vi ser. Nanopartikler med egenskaber relateret til farve er kendt som overfladeplasmoner, elektronvibrationer (her, dem af de metalliske sølvnanopartikler), der forplanter sig i materialet. Et spektrometer i et elektronmikroskop målte energierne af disse vibrationer for at bekræfte denne hypotese.