ZOV BUDUĆNOSTI

BOJA TRAJE STOLEĆIMA!

175 pregleda
Getty Images

Samo 1,4 kilograma specijalne dovoljno je da se premaže cela površina najvećeg aviona – „boinga 747. Za isti zadatak danas je potrebno 454 kilograma normalne boje.

Američki naučnici su napravili, zasad samo u laboratoriji, novu vrstu boje koja je ultralagana, ne bledi, nanosi se u nanometarskim slojevima i ekološki je prihvatljivija od regularne na bazi pigmenta. Pored toga, ona štedi energiju, odbija toplotu i mogla bi trajati stolećima. To je, takođe, najlakša boja ikad stvorena, a istraživači su inspiraciju našli u leptirovim krilima.

Veliki motiv za izlazak ove boje na tržište jeste što ona može pomoći u održavanju predmeta hladnijima jer reflektuje infracrveni spektar, tako da apsorbuje manje toplote. Naučnici tvrde da površine ispod nove boje ostaju 13 do 16 Celzijusovih stepeni hladnije, nego što bi bile da su prekrivene običnom komercijalnom bojom.

Nova čudesna boja nije napravljena od pigmenta, kao regularne, već se stvara strukturnim rasporedom nanočestica. Zato je nazivaju plazmonskom bojom. Na temelju proračuna, bilo bi potrebno samo 1,4 kilograma za prekrivanje vele površine boinga 747. Kao poređenje, bilo bi potrebno najmanje 454 kilograma regularne boje za isti zadatak. Isto tako, ona bi mogla znatno smanjiti količinu gasova staklene bašte potrebnih za let. Zasad se pravi samo u laboratoriji, tako da je zapravo još daleko od masovne proizvodnje. Istraživači su je, ipak, već napravili u raznim bojama, koristeći tehnike koje se lako mogu povećati za industrijsku proizvodnju, što je sledeći korak.

Veliki motiv za izlazak ove boje na tržište jeste što ona može pomoći u održavanju predmeta hladnijima jer reflektuje infracrveni spektar, tako da apsorbuje manje toplote. Naučnici tvrde da površine ispod nove boje ostaju 13 do 16 Celzijusovih stepeni hladnije, nego što bi bile da su prekrivene običnom komercijalnom bojom.Preko 10 posto ukupne električne energije u SAD odlazi na korišćenje klima-uređaja. Razlika temperature koju obećava plazmonska boja dovela bi do znatnih ušteda energije. Korišćenje manje električne energije za hlađenje takođe bi smanjilo emisije ugljen-dioksida, smanjujući globalno zagrevvanje, kaže nanonaučnik Debašis Čanda sa Univerziteta Centralna Florida i rukovodilac tima koji je napravio novu boju.

Kao što je spomenuto, plazmonska boja koristi nanočestice, ali dvaju bezbojnih materijala – aluminijuma i aluminijevog oksida. Njihovim raspoređivanjem na različite načine na aluminijskom ogledalu obloženom oksidom moguće je kontrolisati kako se svetlost raspršuje, reflektuje ili apsorbuje. Sličan proces odgovoran je i za bogate boje leptirovih krila.

Raspon boja i nijansi u prirodnom svetu je zadivljujući, od šarenog cvijeća, ptica i leptira do podvodnih stvorenja poput riba i glavonožaca. Strukturalna boja služi kao primarni mehanizam za stvaranje boje kod nekoliko izuzetno živih vrsta gde geometrijski raspored tipično dva bezbojna materijala proizvodi sve boje. S druge strane, s ljudskim pigmentom potrebni su novi molekuli za svaku postojeću boju, naglašava Čanda.Strukturna boje je ono što je čini toliko laganom, a pri debljini od samo 150 nanometara ona postiže punu boju, što je čini najlakšom dosad napravljenom.

U studiji, koja je objavljena u časopisu Science Advances, naučnici su stvorili strukturnu boju pomoću isparivača elektronskog zraka, koji zagreva materiju visokokontrolisanom brzinom. Ovo kontrolisano isparavanje omogućuje malim naslagama aluminijumskih nanočestica da se same okupe, jer atomi aluminijuma više privlače jedni druge nego oksidna podloga na kojoj rastu, pa se prirodno skupljaju. Podešavanjem pritiska i temperature isparivača elektronskog zraka, istraživački tim može stvoriti strukture koje odražavaju različite boje.

Ključno je da ovaj proces, kontrolisan pritiskom i temperaturom, osigurava visoku ponovljivost na širokim područjima u jednom koraku, smanjujući troškove i omogućujući proizvodnju u velikim razmerama, piše autori studije. Isto tako su kombinovali svoje strukturne ljuskice boje s komercijalnim vezivom, što znači da bi boja u teoriji mogla trajati stotinama godina.

Normalna boja bledi jer pigment gubi sposobnost upijanja fotona. Ovde nismo ograničeni tim fenomenom. Jednom kada nešto obojimo strukturnom bojom, to bi trebalo ostati vekovima, zaključuje Čanda.Ipak, dug je put do komercijalne upotrebe plazmonske boje.Konvencionalna pigmentna boja izrađuje se u velikim postrojenjima u kojima se proizvode huljade litara. U ovom trenutku, ako ne pređemo na proširenje, skupo je proizvoditi plazmonsku boju u naučnoj laboratoriji.

(Zimo)

O autoru

administrator

Ostavite komentar