Nanoteknolojik boya, solmayan parlak renkler sağlar

Bir kelebeğin kanadından ilham alan bir nanoteknolojik boya o kadar hafiftir ki, Boeing 747’de kullanılması uçağın kütlesini yarım ton azaltabilir.

Bir boyanın rengi normalde ışığın belirli dalga boylarını emen ve geri kalanını yansıtan moleküller olan pigmentlerden gelir. Bu pigmentlerden bazıları çevreyi kirletebilir, çıkarılması zor olabilir ve özellikle aşırı sıcakta veya uzun süreli güneş ışığı altında zamanla solabilir.

Şimdi, Debashis Çanda Central Florida Üniversitesi’nde ve meslektaşları, bunun yerine ışığın belirli dalga boylarını yakalayan ve rezonansa sokan, tıpkı belirli dalga boylarındaki sesin bir şarap kadehinde yankılanabilmesi gibi, alüminyum nanopartiküllerin pullarını kullanan, pigmentsiz bir boya tasarladılar. Yakalanan dalga boyları pigmentlerdeki absorpsiyona benzer ve nanomalzemeye karakteristik bir renk verir.

Bu fenomen, bir kelebeğin kanadına da renk veren yapısal rezonanstır. Chanda, “Renk, ışığı soğuran herhangi bir moleküle dayanmıyor, sadece renksiz malzemelerin yapısal düzenlemesi” diyor.

Boyayı yapmak için Chanda ve ekibi, aynı malzemeden bir ayna üzerine alüminyum nanoparçacıkları biriktirmek için bir elektron ışını kullandılar. Parçacıkların ne kadar hızlı biriktiğine göre belirlenen bu parçacıklar arasındaki mesafe, “emdikleri” ışığın dalga boylarını belirler ve kalan dalga boyları boyanın rengi olur. Bu, Chanda ve ekibinin boyanın rengini kolayca seçebileceği anlamına geliyor.

Ekip daha sonra bu nanopartikül levhaları pul pul döktü ve pulları boya yapmak için keten tohumu yağı ile karıştırdı. Bir kat boyanın yalnızca 150 nanometre kalınlığında olması gerekiyor, bu da onu inanılmaz derecede hafif yapıyor. Chanda, bununla kaplı bir Boeing 747’nin normal boya için 500 kilogram yerine sadece 1,3 kilogram boya gerektireceğini söylüyor.

Boya ayrıca oldukça yansıtıcıdır, bu nedenle arabaları veya evleri serin tutmak için kullanılabilir ve pigment eksikliği solmayacağı anlamına gelir.

Bu nanoyapıların optik etkilerinin onlarca yıldır laboratuvarlarda gösterildiğini söylüyor. John Pendry Imperial College London’da, ancak onlarla resim yapmak yeni. “Bu adamların elde ettiği başarı, bu bilinen etkileri alıp oldukça standart bir endüstriyel süreçte gerçekleştirmektir” diyor.