پژوهشگران دانشگاه کوبه ژاپن یک قدم مهم برای تبدیل «رنگ ساختاری» از یک پدیده آزمایشگاهی به پوششی صنعتی برداشتهاند. سامانه تازه آنها از یک لایه نانوکره سیلیکونی با پوسته سیلیکا تشکیل شده و میتواند روی سطوح بزرگ و سهبعدی، رنگی براق، روشن و تقریباً مستقل از زاویه دید ایجاد کند. مقاله این گروه در نشریه Small Structures منتشر شده و خبر آن در ۱۲ سپتامبر ۲۰۲۶ در اختیار رسانهها قرار گرفته است. رنگ بیشتر پوششهای متعارف از جذب انتخابی نور بهوسیله رنگدانهها به دست میآید. این مواد میتوانند زیر تابش فرابنفش یا در محیطهای خورنده بهتدریج تخریب شوند و شدت رنگ کاهش یابد. رنگ ساختاری مسیر دیگری دارد: اندازه، آرایش و فاصله ساختارهای بسیار ریز تعیین میکند کدام طول موج نور بازتاب شود. نمونههای طبیعی آن را میتوان در پر طاووس، بال پروانه و پوسته برخی حشرات دید. مانع اصلی صنعتیشدن رنگهای ساختاری این بوده که بسیاری از آنها رنگینکمانیاند؛ یعنی با تغییر زاویه دید، رنگ نیز عوض میشود. افزون بر این، رسیدن همزمان به جلای سطح، پوشش سهبعدی، مقاومت مکانیکی و امکان افزودن لایه محافظ دشوار بوده است. تیم هیروشی سوگیموتو برای حل این مسئله، نانوکرههای سیلیکونی را در پوستههای سیلیکا محصور کرد. پوسته سیلیکا هم از ذرات محافظت میکند و هم فاصله میان آنها را به شکلی تنظیم میکند که خودآرایی منظمتر و بازتاب آینهای بیشتر شود. نتیجه، پوششی است که علاوه بر جلای قابلکنترل، روی قطعات دارای انحنا نیز مینشیند. آزمایشها نشان دادهاند افزودن پوشش محافظ، تغییر محسوسی در فام ایجاد نمیکند؛ نکتهای که برای استفاده واقعی در خودرو، هوافضا و محصولات مصرفی ضروری است. در تصاویر پژوهش، خودروهای اسباببازی با زبریهای سطحی متفاوت پوشش داده شدهاند تا رفتار سامانه روی هندسههای واقعیتر نمایش داده شود. یک مزیت بالقوه مهم، جرم بسیار کم پوشش است. به گفته پژوهشگران، کدری و روشنایی بالا تنها با یک تکلایه از نانوکرهها حاصل میشود. آنها برآورد کردهاند اگر این فناوری روزی در مقیاس هواپیماهای پهنپیکر قابلاجرا شود، میتواند جرم پوشش رنگ را از صدها کیلوگرم به مرتبه صدها گرم کاهش دهد. این عدد فعلاً یک برآورد مقیاسگذاری است، نه نتیجه آزمون روی هواپیمای واقعی. سیلیکون و سیلیکا نسبت به بسیاری از رنگدانههای تخصصی، مواد در دسترستری هستند. تیم کوبه همچنین روش را سازگار با پوششدهی پاششی، اسلاتدای و رولبهرول توصیف میکند. با این حال، دوام در چرخههای حرارتی، سایش، نمک، رطوبت و تابش طولانیمدت هنوز باید در مقیاس صنعتی سنجیده شود. بنابراین خبر مهم امروز «حل کامل مسئله رنگ صنعتی» نیست؛ بلکه نمایش یک سکوی پوششی است که برای نخستین بار چند ویژگی دشوار—براقبودن، عدم رنگینکمانی، پوشش سهبعدی و امکان لایه محافظ—را در یک معماری جمع میکند.
رنگی که هرگز محو نمیشود؛ پوشش براق نانوکرههای سیلیکونی روی سطوح سهبعدی
منابع استفاده شده
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
نظرات (0)
برای ثبت نظر وارد شوید
جهت ثبت دیدگاه و شرکت در بحثها، لطفاً وارد حساب کاربری خود شوید.
ورود / ثبتنام
اولین نفری باشید که نظر میدهد!