Alternatywa dla malowania

Alternatywa dla malowania

Większość ludzi nie docenia wagi farby, która jest szczególnie istotnym składnikiem większości wytwarzanych elementów. Jeśli dany obiekt jest sporych rozmiarów, farba może stanowić znaczące źródło dodatkowych kilogramów i kosztów produkcyjnych. Mając to na uwadze, badacze z Uniwersytetu Harvarda stworzyli nową, tanią i lekką technologię barwienia zarówno powierzchni gładkich, jak i chropowatych.

Opracowana przez doktoranta Mikhaila Katsa oraz profesora Federico Capassa technika polega na wykorzystaniu parownika wiązki elektronów, który odparowuje kawałki metalu, uderzając w niego wiązką elektronów. Para przemieszcza się do góry w komorze próżniowej parownika, zbierając się na powierzchni elementu metalowego umieszczonego w jej górnej części. Poprzez wielokrotne powtarzanie tego procesu na element mogą być nakładane różne warstwy.

Rezultatem jest niesamowicie cienka powłoka, która powstaje na barwionym elemencie. W zależności od zdolności rozpraszania światła, powłoka dla ludzkiego oka wydaje się mieć wyraźnie określoną barwę. Jaka ona jest zależy w dużej mierze od wykorzystywanych do barwienia metali oraz ich proporcji.

Podczas testów Kats powlekał kawałek papieru filmem, na który składało się złoto i german. Podczas gdy poprzednie badania wykazały, że technika działa w zestawieniu z gładkimi powierzchniami, to po raz pierwszy została ona z powodzeniem zastosowana na nierównej powierzchni.

Papier pozostawał elastyczny nawet po jego powleczeniu. Chociaż kolor nie zmienił się znacznie, patrząc na kartkę pod różnymi kątami dawało się dostrzec subtelne różnice w rozpraszaniu światła, które nadawały mu perłową barwę. Taki efekt może być pożądany w wielu aplikacjach. Wykorzystując inne techniki aplikacji możliwa jest bowiem trwała zmiana koloru elementu niezależnie od kąta obserwacji.

Mimo, że złoto jest stosunkowo drogim materiałem, technologia wymaga małych ilości tego metalu. Cienka warstwa, o którą wzbogacane są elementy wynosi zaledwie 10 nanometrów. Obecnie konwencjonalne powłoki mają grubość na poziomie 10 mikronów. Ponadto technika może korzystać z innych metali, na przykład taniego aluminium.

Według naukowców technologia może być wykorzystywana do barwienia praktycznie każdego materiału, w tym tych, które są niebezpieczne lub elastyczne. Dodatkowo, ponieważ powłoki pochłaniają duże ilości światła, mogą znaleźć drogę do zastosowania w urządzeniach optoelektronicznych, takich jak fotodetektory i ogniwa słoneczne.

(rr)