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Aug 06, 2023

Les papillons inspirent la peinture sans pigments

Les couleurs vives de la plupart des peintures proviennent de pigments. Mais avec le temps ces peintures

Les couleurs vives de la plupart des peintures proviennent de pigments. Mais avec le temps, ces peintures perdent souvent leur couleur et certains pigments peuvent être toxiques dans certaines applications. Maintenant, les chercheurs ont développé une méthode pour créer des couleurs de peinture sans utiliser de pigments et elle s'inspire de la même science qui donne aux ailes de papillon leurs teintes lumineuses.

La couleur bleue des ailes de papillon n'est pas un pigment bleu, mais des reflets de lumière bleue. La même ... [+] peinture structurelle inspirée de la physique. (Photo de Peter Travers/Digital Camera Magazine/Future via Getty Images)

Si la lumière tombe sur un objet, soit du soleil, soit de la lumière artificielle, elle a tendance à absorber une partie de la lumière et à en refléter le reste. Si toute la lumière est absorbée, l'objet semble noir. Si tout est réfléchi, c'est blanc (ou la couleur de la source lumineuse d'origine). Mais lorsque nous voyons un objet en couleur, cela signifie souvent que seules certaines longueurs d'onde ont été réfléchies. Les pigments dans les peintures sont chacun spécifiquement conçus pour capturer certaines longueurs d'onde uniquement, et la lumière réfléchie restante détermine les couleurs que vous voyez. C'est ainsi que la couleur fonctionne lorsque vous regardez vos murs, vos vêtements, vos livres, vos plantes ou la fourrure de votre animal. Mais il existe une autre façon de créer de la couleur.

Certaines couleurs dans la nature, telles que les ailes de papillon, ont des couleurs distinctes non seulement à cause de la lumière qu'elles absorbent, mais principalement parce qu'elles reflètent des longueurs d'onde spécifiques. Au lieu de pigments, la couleur que vous voyez est causée par des arrangements détaillés de caractéristiques structurelles réfléchissantes dans les ailes.

Inspiré par les ailes de papillon, le groupe de recherche de Debashis Chanda du NanoScience Technology Center de l'Université de Floride centrale (UCF) a développé une méthode pour créer des peintures qui utilisent également la réflexion de la lumière à partir de petites structures pour générer leurs couleurs.

Contrairement aux peintures à base de pigments conventionnelles, ces peintures structurelles ne se décolorent pas après avoir été trop exposées au soleil. "La couleur normale s'estompe parce que le pigment perd sa capacité à absorber les photons", a déclaré Chanda à l'UCF. "Ici, nous ne sommes pas limités par ce phénomène. Une fois que nous peignons quelque chose avec une couleur structurelle, cela devrait rester pendant des siècles."

Les autres avantages de la peinture structurelle sont qu'elle est légère, de sorte que vous n'avez pas besoin d'autant de peinture pour couvrir une surface. Il absorbe également moins de chaleur que la peinture conventionnelle, ce qui signifie qu'il garde les surfaces plus fraîches et pourrait être utilisé pour réduire le coût et l'énergie de la climatisation en été.

Mais pour tester ces avantages à plus grande échelle, la peinture devrait être créée dans des installations plus grandes qu'un laboratoire de recherche universitaire.

"Pour le moment, à moins que nous ne passions par le processus de mise à l'échelle, il est encore coûteux de produire dans un laboratoire universitaire." dit Chanda. La prochaine étape pour lui est donc d'en savoir plus sur les aspects uniques de la peinture. "Nous devons apporter quelque chose de différent comme la non-toxicité, l'effet de refroidissement, le poids ultraléger, à la table que les autres peintures conventionnelles ne peuvent pas."

Ce n'est pas la première fois que des chercheurs développent une peinture basée sur la physique des ailes de papillon. Lexus a lancé un type de peinture similaire, Lexus Structural Blue, en 2017. Cependant, les amateurs de voitures ont remarqué qu'il pouvait être difficile de réparer même la plus petite égratignure avec cette peinture inhabituelle, c'est donc peut-être une autre chose à considérer avec tout nouveau type de peintures structurelles. aussi.