Блог

Nov 15, 2023

Вдохновленный бабочками: ученый создал самую легкую краску в мире

Автор: Университет Центральной Флориды, 2 апреля 2023 г. Исследователь из Университета Центральной Флориды разработал экологически чистую, легкую краску, вдохновленную бабочками. Плазмонная краска использует наноразмеры.

Автор: Университет Центральной Флориды, 2 апреля 2023 г.

Исследователь из Университета Центральной Флориды разработал экологически чистую, легкую краску, вдохновленную бабочками. Плазмонная краска использует наноразмерные структуры вместо пигментов, что приводит к энергоэффективным и долговечным цветам. Это также самая легкая краска в мире: полный цвет достигается при толщине всего 150 нанометров.

Вместо цветной краски на основе пигментов, для которой требуются искусственно синтезированные молекулы, исследователь UCF разработал альтернативный способ производства цветной краски, более натуральный, экологически чистый и легкий.

A researcher has developed an environmentally friendly, lightweight, and long-lasting paint inspired by butterflies. Instead of using artificially synthesized pigment molecules, the plasmonic paint employs nanoscaleThe nanoscale refers to a length scale that is extremely small, typically on the order of nanometers (nm), which is one billionth of a meter. At this scale, materials and systems exhibit unique properties and behaviors that are different from those observed at larger length scales. The prefix "nano-" is derived from the Greek word "nanos," which means "dwarf" or "very small." Nanoscale phenomena are relevant to many fields, including materials science, chemistry, biology, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> наноразмерные структурные структуры бесцветных материалов, таких как алюминий и оксид алюминия, для получения цветов. Этот структурный цвет более экологичен и энергоэффективен, поскольку отражает весь инфракрасный спектр, сохраняя поверхности прохладными и потенциально сокращая использование кондиционеров. Краска также чрезвычайно легкая: полная окраска достигается при толщине всего 150 нанометров, что делает ее самой легкой краской в ​​мире. Будущие исследования будут сосредоточены на расширении производства и изучении потенциала энергосбережения краски для коммерческого применения.

Исследователь из Университета Центральной Флориды Дебашис Чанда, профессор Центра нанотехнологий UCF, черпал вдохновение у бабочек для создания первой экологически чистой, крупномасштабной и многоцветной альтернативы красителям на основе пигментов, которая может способствовать энергосбережению и помочь уменьшить глобальное потепление.

The development was published in the journal Science Advances<em>Science Advances</em> is a peer-reviewed, open-access scientific journal that is published by the American Association for the Advancement of Science (AAAS). It was launched in 2015 and covers a wide range of topics in the natural sciences, including biology, chemistry, earth and environmental sciences, materials science, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Science Advance как избранная статья.

Плазмонная краска, разработанная UCF, использует наноструктурную структуру бесцветных материалов — алюминия и оксида алюминия — вместо пигментов для создания цветов. Здесь плазмонная краска нанесена на крылья металлических бабочек, насекомого, вдохновившего на исследование. Предоставлено: Университет Центральной Флориды.

“The range of colors and hues in the natural world are astonishing — from colorful flowers, birds and butterflies to underwater creatures like fish and cephalopodsCephalopods are a type of marine animal that includes squids, octopuses, cuttlefish, and nautiluses. They are known for their intelligence and advanced sensory abilities, and have a unique body structure that allows them to move quickly through the water using jet propulsion. Cephalopods have tentacles, which they use to capture prey and defend themselves, and can change the color and pattern of their skin to communicate and camouflage. They are found in all the world's oceans and are an important part of the marine ecosystem." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">cephalopods,” Chanda says. “Structural color serves as the primary color-generating mechanism in several extremely vivid speciesA species is a group of living organisms that share a set of common characteristics and are able to breed and produce fertile offspring. The concept of a species is important in biology as it is used to classify and organize the diversity of life. There are different ways to define a species, but the most widely accepted one is the biological species concept, which defines a species as a group of organisms that can interbreed and produce viable offspring in nature. This definition is widely used in evolutionary biology and ecology to identify and classify living organisms." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"species where geometrical arrangement of typically two colorless materials produces all colors. On the other hand, with manmade pigment, new molecules are needed for every color present.”/p>

Additionally, because plasmonic paint reflects the entire infrared spectrum, less heat is absorbed by the paint, resulting in the underneath surface staying 25 to 30 degrees FahrenheitThe Fahrenheit scale is a temperature scale, named after the German physicist Daniel Gabriel Fahrenheit and based on one he proposed in 1724. In the Fahrenheit temperature scale, the freezing point of water freezes is 32 °F and water boils at 212 °F, a 180 °F separation, as defined at sea level and standard atmospheric pressure. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"Fahrenheit cooler than it would if it were covered with standard commercial paint, the researcher says./p>