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天天消息!受蝴蝶翅膀啟發(fā)的最輕涂料制成


(資料圖片僅供參考)

等離子涂料被涂在金屬蝴蝶的翅膀上,正是這種昆蟲激發(fā)了這項(xiàng)研究。圖片來源:美國中佛羅里達(dá)大學(xué)

美國中佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員從蝴蝶翅膀中汲取靈感,開發(fā)出一種自然、環(huán)保的新型節(jié)能涂料,它能隔熱,可以是任意顏色,保留時(shí)間長達(dá)幾個(gè)世紀(jì),它也是迄今為止創(chuàng)造的世界上最輕的涂料,這種顏料著色劑替代品有助于節(jié)能和減緩全球變暖。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

這種涂料不是由顏料制成的,而是利用無色材料鋁和氧化鋁的納米級結(jié)構(gòu)排列來產(chǎn)生顏色的,因此十分環(huán)保。通過將它們以不同的方式排列在氧化涂層鋁鏡的頂部,可以控制光的散射、反射或吸收方式。蝴蝶翅膀的豐富色彩也是類似的原理。

研究團(tuán)隊(duì)將其命名為“等離子涂料”。人造顏料的每種顏色都需要新分子,但兩種無色材料的幾何排列會產(chǎn)生所有顏色。

美國中佛羅里達(dá)大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)中心教授德巴希姆·昌達(dá)介紹說,正常的顏色會褪色,因?yàn)樯貢饾u失去吸收光子的能力。但結(jié)構(gòu)色涂料不受這種現(xiàn)象的限制,一旦涂上,它應(yīng)該會保留幾個(gè)世紀(jì)。

根據(jù)科學(xué)家們的計(jì)算,只需要1.4公斤的等離子涂料就可覆蓋一架波音747的表面。而用傳統(tǒng)商業(yè)涂料至少需要454公斤才能得到同樣的效果。這意味著它可顯著減少航空涂料產(chǎn)生的溫室氣體排放。

此外,研究人員說,由于等離子涂料吸收的熱量較少,因此其底層表面比商業(yè)涂料覆蓋的表面溫度要低。美國總發(fā)電量的10%以上用于空調(diào)的使用,這種溫差等離子涂料有望顯著節(jié)約能源,也會減少二氧化碳排放。

研究人員還特別表示,等離子涂料很輕。這是因?yàn)檫@種涂料的面積與厚度之比很大,在只有150納米的涂料厚度下就能實(shí)現(xiàn)完全著色,使其成為世界上最輕的涂料。不過,這種涂料距離大規(guī)模生產(chǎn)還有很長的路要走。

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