Плазмонная краска может бесконечно долго оставаться яркой

Традиционная краска приобретает свой цвет за счет синтетических пигментов, которые со временем выцветают и не очень экологичны. Однако вскоре может появиться лучшая альтернатива в виде краски, в состав которой входят наноструктуры, создающие цвет.

Ранее мы слышали о технологиях, имитирующих то, как крылья некоторых бабочек окрашиваются в яркие цвета. Эти крылья имеют особые наноразмерные структуры, которые отражают / рассеивают и поглощают окружающий белый свет таким образом, что он воспринимается в виде таких цветов, как ярко-красный, синий или зеленый.

Теперь ученые воспроизвели это явление в экспериментальной «плазмонной краске».

Наряду со связующей жидкостью (полимерной смолой и изопропиловым спиртом) она включает в себя крошечные зеркальные чешуйки алюминия, покрытые еще более мелкими частицами оксида алюминия.

В зависимости от размера и расстояния между этими наночастицами чешуйки кажутся голубыми, пурпурными или желтыми. Различные оттенки краски могут быть получены путем смешивания различных основных цветов чешуек в разных соотношениях.

По словам ученых, алюминий, используемый в краске, намного менее вреден для окружающей среды, чем синтетические пигменты, которые в настоящее время используются в обычной краске.

Кроме того, в то время как эти пигменты постепенно теряют свою способность поглощать фотоны с годами, что приводит к более тусклому внешнему виду, наноструктурированные чешуйки должны бесконечно давать одни и те же яркие цвета.

Благодаря большому соотношению площади к толщине, для эффективного покрытия поверхности требуется очень мало плазмонной краски.

Например, ученые заявляют, что для покрытия реактивного самолета Боинг-747 потребуется всего около 1,4 кг плазмонной краски, тогда как для выполнения той же работы потребуется более 454 кг обычной краски.

Наконец, поскольку краска отражает весь спектр инфракрасного света, она поглощает очень мало тепла. В результате, как сообщается, нижележащие поверхности остаются от 14 до 17 ºC холоднее, чем если бы они были покрыты традиционной краской того же цвета.

Лабораторная плазмонная краска в настоящее время обходится дороже, чем пигментированная краска массового производства. Есть надежда, что ситуация изменится, как только технология будет масштабирована до уровня коммерческого производства.

Исследование описано в статье, недавно опубликованной в журнале Science Advances.