Różne

Naukowcy wytwarzają kropelki opalizujących kolorów bez użycia barwników

Naukowcy wytwarzają kropelki opalizujących kolorów bez użycia barwników


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Inżynierowie z MIT i Penn State University wymyślili sposób, aby zwykłe krople czystej wody dawały piękny, żywy kolor bez użycia atramentów lub barwników. Efekt powstaje dzięki zastosowaniu delikatnej mgiełki przezroczystych kropelek oświetlonych pojedynczą lampą.

ZOBACZ TAKŻE: ODKRYTO NAJSTARSZY KOLOR NA ŚWIECIE PONAD 1 MILIARD LAT

Kolor strukturalny

Te opalizujące odcienie zawdzięczają tak zwanemu „kolorowi strukturalnemu”. Termin ten odnosi się do tworzenia koloru przez mikroskopijne powierzchnie dostatecznie drobne, aby zakłócać światło widzialne.

Teraz uważają, że ten efekt można zastosować zamiast często szkodliwych syntetycznych barwników. Stworzyli nawet model przewidujący powstałe kolory.

„Barwniki syntetyczne używane w produktach konsumenckich do tworzenia jasnych kolorów mogą nie być tak zdrowe, jak powinny”, mówi Mathias Kolle, adiunkt inżynierii mechanicznej na MIT.

„Ponieważ niektóre z tych barwników podlegają bardziej rygorystycznym przepisom, firmy pytają, czy możemy użyć kolorów strukturalnych, aby zastąpić potencjalnie niezdrowe barwniki? Dzięki uważnym obserwacjom Amy Goodling i Lauren Zarzar z Penn State oraz modelowaniu Sary, które ujawniło ten efekt i jego fizyczne wyjaśnienie, może być odpowiedź ”.

Nowy model bierze pod uwagę wszystko, w tym warunki strukturalne kropelek i ich współczynniki załamania światła. Naukowcy przetestowali już przewidywania modelu w kilku eksperymentach.

Testowanie modelu

Najpierw stworzyli emulsje kropelkowe o kontrolowanych rozmiarach. Ten test zaowocował tym, co naukowcy nazywają „dywanem” kropelek dokładnie tej samej wielkości na szalce Petriego. Następnie oświetliły ją pojedynczym białym światłem i zarejestrowały kropelki za pomocą kamery.

Gdy kamera obróciła się, naukowcy byli w stanie zobaczyć, jak kąt, pod jakim światło wpada do kropli, wpływa na ich kolor. Następnie zespół przetestował kropelki o różnych rozmiarach. Co imponujące, przewidywania modelu okazały się poprawne we wszystkich tych scenariuszach.

Następnie starali się sprawdzić znaczenie krzywizny kropli. Aby to osiągnąć, zastosowali kondensację wody na przezroczystej folii potraktowanej roztworem hydrofobowym. Znaleźli równie piękny wzór koloru, przewidziany przez model, który wyglądał prawie jak słonia.

Na koniec naukowcy przetestowali swój model na litych nasadkach i kopułkach z nadrukiem 3D z różnych przezroczystych materiałów na bazie polimerów. Model po raz kolejny dokładnie przewidywał otrzymane wzorce kolorów.

„Istnieje złożona przestrzeń parametrów, z którą można się bawić” - mówi Kolle. „Możesz dostosować rozmiar kropli, morfologię i warunki obserwacji, aby uzyskać żądany kolor”.

Naukowcy są przekonani, że model można wykorzystać do projektowania kropelek do wielu zastosowań zmieniających kolor, od testów lakmusowych po atrament zmieniający kolor w makijażu. Model służyłby jako skuteczny przewodnik projektowy dla wszystkich tych opcji.


Obejrzyj wideo: Co zrobić jeśli chcesz malować a nie masz farb? II Pachnące naturalne barwniki. (Może 2022).