pixel

Наноструктура вместо пигменти: цветна боя като криле на пеперуда

debashis chanda

Боя, която не се нуждае от пигменти, която е лека, издръжлива и изключително икономична за употреба – американски изследователски екип е разработил подобна боя. Според изобретателите тя е и много екологична и пести енергия.

Като дете Дебашис Чанда мечтае да пресъздаде пеперудата. Той е запленен от цветното великолепие на крилата ѝ. Междувременно ученият от Центъра за нанонауки към Университета на Централна Флорида (УЦФ) вече е успял да постигне някакъв успех. Заедно с колегите си той е разработил така наречената плазмонична боя.

Структурата на тази боя наподобява тази на крилата на пеперуда. Той не се основава на пигменти, а на специална наноструктура, която отразява светлината по такъв начин, че създава илюзията за цвят. Пример за това е преливащият се син цвят на южноамериканската пеперуда морфо: структурата на крилата ѝ отразява само синята светлина, а останалата поглъща. Така крилата всъщност са безцветни.

Алуминиеви кристали

В случая с боята, разработена в УЦФ, наноструктурата също се състои от безцветен материал или по-точно от финни частици алуминий или по-скоро алуминиев оксид. За разлика от обикновените пигментни бои, цветовете не се получават от различни синтетични молекули, а се дължат само на геометричното разположение на наноструктурите. Това от своя страна е и причината плазмоничните бои да са екологично чисти. Подобно на другите бои обаче, високотехнологичната боя също се нуждае от свързващо вещество – тук тя се справя с наличните в търговската мрежа продукти.

debashis chanda

Новият вид боя има и други предимства. Тъй като отразява целия инфрачервен спектър, тя излъчва и по-малко топлина. Това на свой ред означава, че основната повърхност остава с 25 до 30 градуса по-хладна, отколкото ако е боядисана с търговска боя, обяснява Чанда. Той също така посочва, че климатиците консумират над 10% от цялата електроенергия. “Температурната разлика, която нашата боя обещава, може да доведе до значителни икономии на енергия. По-ниската консумация на електроенергия за охлаждане би намалила и емисиите на въглероден диоксид, като по този начин би ограничила глобалното затопляне.”

Цветът също е дълготраен. Обикновената боя избледнява, защото пигментът губи способността си да поглъща фотони. Но това не се случва със структурната боя, която трябва да издържи векове, обяснява Чанда.

Плазмонична боя – екологично лек материал

Освен това, според екипа на Чанда, плазмоничната боя е и най-леката в света: един покривен слой е тънък само 150 нанометра. Това означава, че според учените е необходимо само 1,36 кг боя, за да се боядиса Боинг 747. Ако той бъде боядисан с конвенционална боя, това би изисквало малко под 454 килограма.

Но преди това са необходими допълнителни стъпки. На първо място, според Чанда, трябва да се проучи допълнително аспектът на енергоспестяването. Освен това, ако трябва да се произвежда в големи мащаби и с търговска цел, са необходими и други уточнения. “Конвенционалните пигментни бои се произвеждат в големи инсталации, които могат да реализират стотици литри боя”, казва Чанда. В момента, за разлика от тях, структурната боя се произвежда в академична лаборатория, което е скъпо, казва той. “Освен ако не създадем процес за разширяване на производството.”

Снимки: Debashis Chanda

Може да харесате още...

Izolacii.eu