Dünya’nın “en hafif” boyası: 454 kilo boyanın boyayacağı yere sadece 1.3 kilo boya yetecek

Araştırmacılar “dünyanın en hafif boyasını” geliştirdiklerini söylüyor. Pek çok araştırma daha parlak ve daha yansıtıcı renkler için çabalarını sürdürürken, bu boya inanılmaz hafifliği için doğadan ilham alıyor ve aynı alanı boyamak için normal boya miktarının yalnızca bir kısmına ihtiyaç duyuyor.

Yeni boya, yapay pigmentlerin kullanılması anlamında geleneksel bir şekilde renk oluşturmuyor ve bunun yerine, kelebeklerdekine benzer bir şekilde değişen moleküler yapıların çarpıcı bir renk dizisi oluşturduğu bir mekanizma kullanıyor.

Central Florida Üniversitesi araştırmacısı Debashis Chanda yaptığı açıklamada, “rengarenk çiçeklerden, kuşlara ve kelebeklerden balıklara ve kafadanbacaklılar gibi su altı canlılarına kadar, doğal dünyadaki renk ve ton yelpazesi etkileyici” dedi ve devam etti: “Yapısal renk, tipik olarak iki renksiz malzemenin geometrik düzenlemesinin tüm renkleri ürettiği son derece canlı birkaç türde birincil renk oluşturma mekanizması olarak çalışır. Öte yandan, insan yapımı pigmentlerde, mevcut her renk için yeni moleküllere ihtiyaç vardır.”

Geleneksel boyalarda, ayrı güçlü ve zayıf yönleri olan organik pigmentler veya inorganik pigmentler kullanılır. Bu yapay pigmentler toplu olarak üretilir ve fiyatları değişebilir, ancak farklı renkler ve tonlar oluşturmak için tipik olarak metal oksitler kullanılır. Pigment daha sonra bir boya oluşturmak için çözücüler, bağlayıcılar ve reçine ile karıştırılır. Bu sistemin bir dezavantajı, her bir rengin farklı bir malzemeye ihtiyaç duymasından dolayı yeni renk oluşturmanın oldukça zahmetli bir sürece dönüşmesidir.

Yeni “hafif boyanın” farkı ne?

Araştırmacılar, bu yöntem yerine doğada göz kamaştırıcı renklerin pigmentler kullanılmadan nasıl oluşturulduğunu inceleyerek yeni bir plazmonik boya ürettiler. Bu boya, pigment yerine renksiz alüminyum ve alüminyum oksit kullanıyor ve renk, malzemenin geometrik yapılarıyla, ışığın her yapıyla farklı şekilde etkileşmesiyle ortaya çıkar. Daha sonra bu yapılandırılmış pullar bitmiş bir ürün oluşturmak için boya malzemelerinin geri kalanına eklenir.

Araştırmacıların söylediğine göre, yapay pigmentleri ortadan kaldırmasından dolayı bu süreç daha çevre dostu. Ayrıca, plazmonik malzemelerin tüm kızılötesi spektrumu yansıtmasından dolayı standart boyalara göre çok daha soğuk kalır ve yüzeyleri daha soğuk tutar. Ayrıca pigmentler güneş ışığından zarar görürken, bu yeni boya daha uzun süre parlaklığını korur.

454 kilo boya yerine 1.3 kilo boya kullanmak

Ancak bu boyanın belki de en ilginç avantajı, yaklaşık 9 mililitre kalınlığında olması önerilen geleneksel boyaların aksine, plazmonik boyanın tam renge ulaşması için sadece 150 nanometre kalınlığında bir katmana ihtiyaç duyması olabilir.

Katmanın bu kadar ince olması, bütün bir nesnenin boyanması için çok daha az miktarda boyaya ihtiyaç duyulmasını sağlıyor. Örneğin bir Boeing 747 uçağını tamamen kaplamak için 454 kilogram geleneksel boya gerekirken, bu boyadan sadece 1,3 kilogram yeterli olacaktır.

Ne yazık ki yeni ortaya çıkan tüm teknolojilerde olduğu gibi, boyanın üretimi şu anda çok pahalı. Ancak araştırmacılar bunu değiştirmeyi planlıyor ve geleneksel boyalar gibi büyük ölçekte üretime geçildiğinde üretimin ucuzlayacağını söylüyor.