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Nov 15, 2023

Ispirato dalle farfalle: uno scienziato crea la vernice più leggera al mondo

Di University of Central Florida, 2 aprile 2023 Un ricercatore dell'Università della Florida centrale ha sviluppato una vernice leggera ed ecologica ispirata alle farfalle. La vernice plasmonica utilizza la nanoscala

Di University of Central Florida, 2 aprile 2023

Un ricercatore dell'Università della Florida centrale ha sviluppato una vernice leggera ed ecologica ispirata alle farfalle. La vernice plasmonica utilizza strutture su scala nanometrica invece di pigmenti, ottenendo colori efficienti dal punto di vista energetico e di lunga durata. È anche la vernice più leggera al mondo, con una colorazione completa ottenuta con uno spessore di soli 150 nanometri.

Invece della vernice colorata a base di pigmenti, che richiede molecole sintetizzate artificialmente, un ricercatore dell’UCF ha sviluppato un modo alternativo per produrre vernice colorata che sia più naturale, rispettosa dell’ambiente e leggera.

A researcher has developed an environmentally friendly, lightweight, and long-lasting paint inspired by butterflies. Instead of using artificially synthesized pigment molecules, the plasmonic paint employs nanoscaleThe nanoscale refers to a length scale that is extremely small, typically on the order of nanometers (nm), which is one billionth of a meter. At this scale, materials and systems exhibit unique properties and behaviors that are different from those observed at larger length scales. The prefix "nano-" is derived from the Greek word "nanos," which means "dwarf" or "very small." Nanoscale phenomena are relevant to many fields, including materials science, chemistry, biology, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> disposizioni strutturali su scala nanometrica di materiali incolori, come alluminio e ossido di alluminio, per produrre colori. Questo colore strutturale è più ecologico ed efficiente dal punto di vista energetico, poiché riflette l’intero spettro infrarosso, mantenendo le superfici più fresche e riducendo potenzialmente l’utilizzo dell’aria condizionata. La vernice è inoltre estremamente leggera, con una colorazione completa ottenuta con uno spessore di soli 150 nanometri, rendendola la vernice più leggera al mondo. La ricerca futura si concentrerà sull'incremento della produzione e sull'esplorazione del potenziale di risparmio energetico della vernice per applicazioni commerciali.

Debashis Chanda, ricercatore dell'Università della Florida centrale e professore presso il NanoScience Technology Center della UCF, ha tratto ispirazione dalle farfalle per creare la prima alternativa ecologica, su larga scala e multicolore ai coloranti a base di pigmenti, che può contribuire agli sforzi di risparmio energetico e contribuire a ridurre il riscaldamento globale.

The development was published in the journal Science Advances<em>Science Advances</em> is a peer-reviewed, open-access scientific journal that is published by the American Association for the Advancement of Science (AAAS). It was launched in 2015 and covers a wide range of topics in the natural sciences, including biology, chemistry, earth and environmental sciences, materials science, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Science Advances come articolo in primo piano.

La vernice plasmonica sviluppata dall’UCF utilizza una disposizione strutturale su scala nanometrica di materiali incolori – alluminio e ossido di alluminio – invece dei pigmenti per creare i colori. Qui la vernice plasmonica è applicata sulle ali delle farfalle metalliche, l'insetto che ha ispirato la ricerca. Credito: Università della Florida Centrale

“The range of colors and hues in the natural world are astonishing — from colorful flowers, birds and butterflies to underwater creatures like fish and cephalopodsCephalopods are a type of marine animal that includes squids, octopuses, cuttlefish, and nautiluses. They are known for their intelligence and advanced sensory abilities, and have a unique body structure that allows them to move quickly through the water using jet propulsion. Cephalopods have tentacles, which they use to capture prey and defend themselves, and can change the color and pattern of their skin to communicate and camouflage. They are found in all the world's oceans and are an important part of the marine ecosystem." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">cephalopods,” Chanda says. “Structural color serves as the primary color-generating mechanism in several extremely vivid speciesA species is a group of living organisms that share a set of common characteristics and are able to breed and produce fertile offspring. The concept of a species is important in biology as it is used to classify and organize the diversity of life. There are different ways to define a species, but the most widely accepted one is the biological species concept, which defines a species as a group of organisms that can interbreed and produce viable offspring in nature. This definition is widely used in evolutionary biology and ecology to identify and classify living organisms." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"species where geometrical arrangement of typically two colorless materials produces all colors. On the other hand, with manmade pigment, new molecules are needed for every color present.”/p>

Additionally, because plasmonic paint reflects the entire infrared spectrum, less heat is absorbed by the paint, resulting in the underneath surface staying 25 to 30 degrees FahrenheitThe Fahrenheit scale is a temperature scale, named after the German physicist Daniel Gabriel Fahrenheit and based on one he proposed in 1724. In the Fahrenheit temperature scale, the freezing point of water freezes is 32 °F and water boils at 212 °F, a 180 °F separation, as defined at sea level and standard atmospheric pressure. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"Fahrenheit cooler than it would if it were covered with standard commercial paint, the researcher says./p>