神戶大學利用奈米矽粒子,開發不會半永久性褪色的塗料

 

刊登日期:2022/6/7
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神戶大學開發了一項不會半永久性變色或褪色的塗料。由於應用了光入射到與波長相近的物體上時,藉由光的散射、干涉或衍射作用而形成的「結構色(Structural Color)」,未使用染料,因此不會發生因分解而變色或褪色的狀況。此外,新塗料解決了既有結構色塗料的問題,無論視角如何,都能實現清晰的色彩。除了塗料、顏料之外,亦可望廣泛活用於化妝品、生質材料及微型顯示器等應用領域。

新塗料的原料採用了直徑為奈米等級的矽結晶微細粒子,透過近似真球狀的粒子製作技術,讓生成的粒子依直徑個別分離。藉由擁有接近光波長般直徑的球體內產生的光散射,以及粒子群帶來放大效果的米氏散射共振(Mie Resonance)現象,將可強烈散射每種粒徑之特定波長的光。此外,色調可透過粒子大小予以控制,且可利用粒子分散於溶液的方式進行大面積塗佈。

使用一般色素的顏料或染料會因為有機物的分解而褪色,而結構色需要表面加工等複雜的結構形成,且有顏色因視角而變化的角度依賴性等問題。因此新塗料的開發解決了這些問題,並可實現單色顯色。另因材料使用了矽,不僅成本低,且有高安全性、化學穩定性佳等優點。今後神戶大學計畫與擁有粒子製作、分離等技術的企業或印刷公司合作,期加速投入實際應用,並將進一步提升塗料的彩度、反射率、分離後的成品率等性能。


資料來源: https://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe/NEWS/news/2022_05_10_01.html
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