Японские нано-чернила помогут самолётам сэкономить сотни килограмм веса

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Команда исследователей из японского университета Кобе создала новые цветные структурные нано-чернила толщиной в 100-200нм. Они могут отражать яркие цвета под широкими углами обзора, не выцветают и весят меньше 0.5г на 1кв.м.

Автор: Robert Katzki Источник: unsplash.com

В чем же преимущество структурных чернил над обычными? Цвет последних определяется пигментом или красителем, который поглощает и отражает определённую часть спектра — последнее и видит человечески глаз. Структурные чернила работают за счёт того, что в них находятся микроструктуры, которые прямо создают тот или иной цвет. Они не поглощают, а отражают полный спектр света от параллельных наноструктур, расположенных на определённом расстоянии друг от друга.

И у структурных чернил есть интересная особенность — цвет поверхности зависит от угла зрения и подложки, именно так мы и видим необычную пестроту и переливчатость крыльев бабочек или павлиньим перьям. Это красиво, но не применимо во множестве ситуаций, где требуется однородный цвет.

Команда исследователей из университета Кобе разработала принципиальной новый способ создания структурных чернил. Вместо использования параллельных наноструктур они воспользовались микроскопическими сферами из кремния. Благодаря оптическому явлению под названием «резонанс Ми», эти наноразмерные сферы отражают определенные длины волн гораздо сильнее, чем другие, и эти длины волн меняются в зависимости от размера частиц.

По-простому — вы меняете размер сфер и это меняет цвет чернил. Не будет и эффекта переливчатости, потому что сферы отражают свет одинаково во всех направлениях. Что интересно, чем больше расстояние между сферами, чем менее плотно они прилегают друг к другу, тем ярче отражённый свет. Иначе говоря — чем меньше, тем лучше.

Автор: David Clode Источник: unsplash.com

В пресс-релизе команды исследователей упоминаются слова инженера-материаловеда Сугимото Хироши, который заявляет что одного слоя из распределенных наночастиц кремния толщиной всего 100-200 нанометров достаточно чтобы дать яркие цвета при весе краски всего лишь менее половины грамма на квадратный метр. Это делает кремниевые наносферы одними из самых легких цветных покрытий в мире.

Сканирующая электронная микрофотография монослоя наносферы показывает почти идеально круглые частицы одинакового размера и лишь небольшие участки пустот или агломератов
Автор: FUJII Minoru Источник: www.kobe-u.ac.jp

И авиация является той областью, где такие сверхлёгкие краски найдут теплый приём. Полная покраска авиалайнера может увеличить его вес на несколько сотен килограмм, а значит увеличить и расход топлива. Кроме этого, привычная краска постепенно выцветает и через какое-то время самолет требует повторной окраски, что означает лишний вес и лишние траты.

Структурные чернила же не выцветают. И пусть изначально они дороже, но их достаточно нанести один раз и в долговременной перспективе (а крупные авиалайнеры эксплуатируются несколько десятилетий) это позволит сэкономить владельцу самолета сэкономить.

Источник: kobe-u.ac.jp

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему в Японии крошечные квартиры стали нормой, несмотря на богатство страны

В сети можно довольно легко наткнуться как кто-то показывает японскую квартиру размером с аккуратный шкаф. Тогда обычно включается один и тот же шаблон мышления: как так, Япония же богатая страна...

Обзор СЖО XPG Levante II 360 — что происходит на разных оборотах вентиляторов

Системы жидкостного охлаждения формата 360 мм уже стали стандартом для производительных сборок, но отличия между моделями чаще всего кроются в деталях. XPG Levante II 360 делает ставку не...

Fnirsi tdm-120: бюджетный автономный тепловизор

Разрешение матрицы 120 на 90 пикселей, честная частота 25 Герц и чувствительность <60mK позволяют заметить малейший перегрев элемента платы или утечку в теплом полу задолго до серьезной аварии....

Астрономы получили самые убедительные доказательства существования первых звезд Вселенной: они оказались сверхмассивными

Через 400 миллионов лет после Большого взрыва Вселенная состояла исключительно из водорода, гелия и следовых количеств лития. Более тяжелых элементов, которые астрономы собирательно называют...

Серфинг без капли воды: как оазис Уакачина стал курортом для тех, кто боится утонуть

Хочется ловить волну, но вот проблема: только оказавшись в водоёме глубже пары метров, вам даётся исключительно стиль топориком ко дну? В таком случае вам стоит узнать про самое необычное место для...

Астрономы доказали существование трех популяций сливающихся черных дыр: неразлучные пары, случайные встречи и «каннибалы»

Астрофизики получают информацию о слияниях черных дыр благодаря детекторам гравитационных волн. Когда два сверхплотных объекта сталкиваются, они вызывают возмущение пространства, которое...