Dünyanın En Hafif Boyası Geliştirildi
Araştırmacılar, “dünyanın en hafif boyasını” geliştirdiklerini duyurdu. Geleneksel boyalar üzerine yapılan pek çok çalışma, daha parlak ve yansıtıcı renkler elde etmeye odaklanırken, bu yeni boya, doğa ile ilham alarak normal boya miktarının yalnızca bir kısmına ihtiyaç duyuyor.
Yeni boya, yapay pigmentler kullanmak yerine, kelebeklerin renk değişimlerine benzer moleküler yapıların etkileyici bir renk yelpazesi oluşturduğu bir mekanizma kullanıyor. Central Florida Üniversitesi’nden araştırmacı Debashis Chanda, “Doğal dünyada, rengarenk çiçekler, kuşlar, kelebekler, su altı canlıları gibi balıklar ve kafadanbacaklılar gibi birçok farklı varlıkta renk ve ton yelpazesi oldukça etkileyici.” diyerek, devam etti: “Yapısal renk, tipik olarak iki renksiz malzemenin geometrik düzenlemesiyle tüm renkleri üretebilen son derece canlı birkaç türde birincil renk oluşturma mekanizması olarak çalışır. Öte yandan, insan yapımı pigmentlerde, mevcut her renk için yeni moleküllere ihtiyaç duyulmaktadır.”
Geleneksel boyalarda, organik ve inorganik pigmentler kullanılır. Bu pigmentler, farklı güçlü ve zayıf yönlere sahip olup, toplu üretim yapılabilmekte ve fiyatları değişkenlik göstermektedir. Farklı renkler ve tonlar oluşturmak için genellikle metal oksitler kullanılmaktadır. Pigment daha sonra çözücüler, bağlayıcılar ve reçine ile karıştırılarak bir boya oluşturulur. Ancak bu sistemin en büyük dezavantajı, her rengin farklı bir malzemeye ihtiyaç duyması nedeniyle yeni renk oluşturmanın oldukça zaman alıcı ve zahmetli bir süreç haline gelmesidir.
Yeni “Hafif Boyanın” Farkı Nedir?
Bu durumun tersine, araştırmacılar doğadaki göz alıcı renklerin pigmentler kullanılmadan nasıl üretildiğini inceleyerek yeni bir plazmonik boya geliştirdiler. Bu boya, pigment yerine renksiz alüminyum ve alüminyum oksit kullanmakta ve renk, malzemenin geometrik yapılarının ışıkla etkileşiminden doğmaktadır. Daha sonra bu yapılandırılmış pullar, tamamlayıcı boya malzemeleriyle birleştirilerek nihai ürün haline getirilmektedir. Araştırmacılara göre, yapay pigmentlerin kullanılmaması nedeniyle bu süreç çevre dostu bir alternatif sunmaktadır. Ayrıca, plazmonik malzemelerin tüm kızılötesi spektrumu yansıtması, bu boyayı standart boyalara göre çok daha serin tutmakta ve yüzeylerin daha az ısınmasını sağlamaktadır.
Ayrıca, pigmentler güneş ışığından zarar görmeye meyilli iken, bu yeni boya daha uzun süre boyunca parlaklığını koruma yeteneğine sahip.
454 Kilo Boya Yerine Sadece 1.3 Kilo Boya Kullanmak
Belki de bu boyanın en ilginç avantajı, yaklaşık 9 mililitre kalınlığında olması önerilen geleneksel boyaların aksine, plazmonik boyanın tam renge ulaşması için yalnızca 150 nanometre kalınlığında bir katmana ihtiyaç duymasıdır. Bu son derece ince katman, bir nesnenin boyanması için gereken boya miktarını büyük ölçüde azaltmaktadır. Örneğin, bir Boeing 747 uçağını tamamen kaplamak için 454 kilogram geleneksel boya gerekmekte iken, bu yeni boyadan yalnızca 1,3 kilogram yeterli olacaktır.
Ne yazık ki, yeni ortaya çıkan teknolojilerde olduğu gibi, bu boyanın üretimi şu anda oldukça maliyetli. Ancak araştırmacılar, bu durumu değiştirmeyi planlıyor ve geleneksel boyalar gibi büyük ölçekli üretime geçildiğinde maliyetlerin düşeceğini öngörüyorlar.
