Ajuster la distance entre les nanoparticules produit des couleurs différentes
Pablo Cencillo-Abad, Daniel Fran
Peinture nanotechnologique inspirée d’un aile de papillon il est si léger que son utilisation sur un Boeing 747 pourrait réduire le poids de l’avion d’une demi-tonne.
La couleur de la peinture provient généralement de pigments, qui sont des molécules qui absorbent certaines longueurs d’onde de lumière et réfléchissent le reste. Certains de ces pigments peuvent être polluants pour l’environnement, difficiles à éliminer et peuvent s’estomper avec le temps, en particulier en cas de chaleur extrême ou d’exposition prolongée au soleil.
Maintenant, Debashis Chanda à l’Université de Floride centrale et ses collègues ont conçu une peinture sans pigment qui utilise à la place des flocons de nanoparticules d’aluminium qui capturent et font résonner certaines longueurs d’onde de lumière, tout comme certaines longueurs d’onde de son peuvent résonner dans un verre de vin. Les longueurs d’onde captées sont similaires à l’absorption dans les pigments, donnant au nanomatériau sa couleur caractéristique.
Ce phénomène est une résonance structurelle qui donne également de la couleur à l’aile d’un papillon. “La couleur n’est basée sur aucune molécule qui absorbe la lumière, c’est simplement un arrangement structurel de matériaux incolores”, explique Chanda.
Pour fabriquer la peinture, Chanda et son équipe ont utilisé un faisceau d’électrons pour déposer des nanoparticules d’aluminium sur un miroir fait du même matériau. La distance entre ces particules, qui est déterminée par la vitesse à laquelle les particules sont déposées, détermine les longueurs d’onde de la lumière qu’elles “absorbent”, les longueurs d’onde restantes étant la couleur de la peinture. Cela signifie que Chanda et son équipe peuvent facilement choisir la couleur de la peinture.
L’équipe a ensuite floculé ces nanoparticules et mélangé les flocons avec de l’huile de lin pour créer la peinture. La couche de peinture ne doit avoir qu’une épaisseur de 150 nanomètres, ce qui la rend incroyablement légère. Un Boeing 747 recouvert de cette manière ne nécessiterait que 1,3 kilogramme de peinture au lieu de 500 kilogrammes de peinture conventionnelle, explique Chanda.
La peinture est également très réfléchissante, elle peut donc être utilisée pour garder les voitures ou les maisons au frais et l’absence de pigment signifie qu’elle ne se décolore pas.
Les effets optiques de ces nanostructures ont été démontrés en laboratoire depuis des décennies, dit-il Jean Pendry à l’Imperial College de Londres, mais créer des couleurs avec elles est nouveau. “Ce que ces gens ont fait, c’est prendre ces effets connus et les mettre en œuvre dans un processus industriel assez standard”, dit-il.
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