Структурное цветное покрытие обладает глянцевым блеском. Оно пригодно для нанесения на большие трехмерные поверхности.
Ученые из Университета Кобе разработали технологию создания ярких цветных покрытий, которые не выцветают со временем и при этом практически ничего не весят. В отличие от традиционных красок, новый материал основан на кремниевых наносферах, что открывает путь к созданию легких самолетов и экологичных промышленных красителей, пишет Phys.org.
Традиционные краски полагаются на пигменты, которые со временем разрушаются под воздействием ультрафиолета и требуют нанесения толстых слоев, добавляющих лишний вес конструкции. Структурная окраска, подобная той, что встречается у павлинов, не выцветает, но требует идеального выравнивания чешуек и меняет оттенок в зависимости от угла обзора, что делает ее непригодной для многих промышленных применений.
Новая технология использует кремниевые наносферы — микроскопические частицы, которые упаковываются в специальные кремнеземные оболочки. Это позволяет частицам выстраиваться в аккуратные массивы, которые отражают свет нужным образом. Такая структура не только придает покрытию глянцевый блеск, но и защищает его, а также исключает зависимость цвета от угла зрения.
Исследователи продемонстрировали возможности технологии на трехмерных поверхностях. Покрытие наносится всего в один слой, но обладает высокой непрозрачностью и яркостью. По оценкам разработчиков, если применить эту технологию к широкофюзеляжным пассажирским самолетам, это позволит снизить вес лакокрасочного покрытия с нескольких сотен килограммов до веса одной упаковки молока, то есть нескольких сотен граммов.
Фотографии игрушечных машинок с различной обработкой поверхности: слева — гладкая поверхность, справа — шероховатая поверхность.Материалы, используемые для создания наносфер — кремний и диоксид кремния — нетоксичны и широко распространены. Это делает производство экологически чистым и потенциально более дешевым по сравнению с существующими методами.
Руководитель исследования Хироши Сугимото уже участвует в создании компании для промышленного масштабирования производства. Технология совместима с современными методами распыления и рулонной обработки. Однако разработчики смотрят дальше простого окрашивания поверхностей. «Мы хотим расширить возможные области применения науки за пределы окрашивания. В перспективе мы стремимся разработать многофункциональные покрытия, которые сочетают структурную окраску с сенсорикой, фотокатализом и управлением энергией», — говорит Сугимото.
В настоящее время команда работает над созданием покрытий для авиационной промышленности и планирует использовать новую разработку для отделки сложных 3D-объектов, требующих долговечного блеска без потери защитных свойств.
Ранее ученые создали ослепительно белый материал без единой капли белого пигмента. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
