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Aug 05, 2023

Les scientifiques créent un eco

Par Ava Norgrove Une équipe de chercheurs en Floride vient peut-être de

Par

Ava Norgrove

Une équipe de chercheurs en Floride vient peut-être de créer littéralement la peinture la plus cool au monde.

Debashis Chanda, chercheur en nanosciences à l'Université de Floride centrale,et son équipe ont créé un moyen d'imiter la capacité de la nature à refléter la lumière et à créer des couleurs magnifiquement vives sans absorber de chaleur comme le font les pigments traditionnels.

Les recherches de Chanda, publiées dans la revue Science Advances, expliquent et explorent la couleur structurelle et comment les gens pourraient l'utiliser pour vivre plus frais dans un monde qui se réchauffe rapidement.

Les couleurs structurelles ne sont pas créées à partir de la pigmentation traditionnelle, mais à partir de l'agencement de matériaux incolores pour refléter la lumière de certaines manières. Ce processus est la façon dont les arcs-en-ciel sont créés après la pluie et comment les capteurs de soleil plient la lumière pour créer des affichages de couleurs éblouissants.

Pensez à la plus belle couleur que vous ayez jamais vue - votre couleur préférée. Vert forêt vif, rouge vin ou peut-être bleu royal. Quel que soit ce pigment parfait pour vous, il colore probablement vos murs, vos ongles, peut-être même votre voiture ou votre vélo.

Nous recherchons la couleur, et nous l'avons depuis des siècles. Mais certaines couleurs sont plus difficiles à recréer que d'autres. Le vert des plumes de paon, le bleu des ailes de papillon sont presque impossibles à recréer artificiellement. C'est parce que cesles couleurs vives trouvées dans la nature ne sont pas obtenues grâce aux pigments - elles sont toutes dans la structure.

Alors qu'est-ce que cela signifie?

Repensez au moment où ces cerises ont taché votre bouche après les avoir mangées ou lorsque votre jean a été taché de vert après avoir été assis trop longtemps dans l'herbe mouillée. Ce sont des pigments - des matériaux naturels broyés comme des fleurs, des herbes, des fruits ou même des insectes qui peuvent être utilisés pour donner de la couleur à quelque chose. Ou des taches, dans ce cas.

Pour créer ces couleurs, des matériaux synthétiques comme les métaux lourds sont utilisés pour créer des peintures vives.

"Nous utilisons beaucoup de molécules organiques synthétisées artificiellement, beaucoup de métal", a déclaré Chanda à NPR. "Pensez à vos bleus profonds, vous avez besoin de cobalt, un rouge profond a besoin de cadmium. Ils sont toxiques. Nous polluons notre nature et tout notre habitat en utilisant ce type de peinture. Donc, l'une des principales motivations pour nous était de créer une couleur à base de matériaux non toxiques."

Alors pourquoi ne pouvons-nous pas simplement utiliser des plumes de paon broyées pour recréer ses verts, bleus et or vifs ? C'est parce qu'ils n'ont pas de pigment. Certaines des couleurs les plus vives de la nature ne sont pas du tout pigmentées, y compris les plumes de paon.

Ces belles couleurs vives sont obtenues par la courbure et la réflexion de la lumière. La façon dont la structure d'une aile, d'une plume ou d'un autre matériau réfléchit la lumière vers le spectateur. Il n'absorbe aucune lumière, il la renvoie sous la forme d'une couleur visible, et c'est là que les choses deviennent intéressantes.

Les recherches de Chanda ont commencé ici, avec sa fascination pour les couleurs naturelles et la façon dont elles sont obtenues dans la nature.

Au-delà des belles gammes de couleurs que la structure peut créer, Chanda a également constaté que, contrairement aux pigments, la peinture structurelle n'absorbe aucune lumière infrarouge.

La lumière infrarouge est la raison pour laquelle les voitures noires deviennent chaudes les jours ensoleillés et l'asphalte est chaud au toucher en été. La lumière infrarouge est absorbée sous forme d'énergie thermique dans ces surfaces - plus la couleur est foncée, plus la surface colorée avec elle peut absorber. C'est pourquoi il est conseillé aux gens de porter des couleurs plus claires dans les climats plus chauds et pourquoi de nombreux bâtiments sont peints en blanc et beige vifs.

Chanda a découvert que la peinture de couleur structurelle n'absorbe aucune chaleur. Il réfléchit toute la lumière infrarouge vers l'extérieur. Cela signifie que dans un climat qui se réchauffe rapidement, cette peinture pourrait aider les communautés à rester au frais.

Chanda et son équipe ont testé l'impact de cette peinture sur la température des bâtiments recouverts de peinture structurelle par rapport aux peintures commerciales et ils ont découvert que la peinture structurelle gardait les surfaces plus fraîches de 20 à 30 degrés.

Ceci, a déclaré Chanda, est un nouvel outil massif qui pourrait être utilisé pour lutter contre la hausse des températures causée par le réchauffement climatique tout en nous permettant d'avoir un monde lumineux et coloré.

Contrairement aux voitures blanches et noires, la capacité de la peinture structurelle à réfléchir la chaleur n'est pas déterminée par la noirceur de la couleur. Les peintures structurelles bleues, noires ou violettes réfléchissent autant la chaleur que les blancs brillants ou les beiges. Cela ouvre la porte à une architecture et à un design plus colorés et plus frais sans avoir à se soucier de la chaleur.

Ce n'est pas seulement plus propre, a déclaré Chanda. La peinture structurelle pèse beaucoup moins que la peinture pigmentée et ne s'estompe pas avec le temps comme les pigments traditionnels.

"La valeur d'un raisin sec de peinture structurelle est suffisante pour couvrir l'avant et l'arrière d'une porte", a-t-il déclaré.

Contrairement aux pigments qui reposent sur des couches de pigment pour obtenir une profondeur de couleur, la peinture structurelle ne nécessite qu'une fine couche de particules pour recouvrir entièrement une surface de couleur. Cela signifie que la peinture structurelle pourrait être une aubaine pour les ingénieurs aérospatiaux qui s'appuient sur le poids le plus faible possible pour obtenir un meilleur rendement énergétique.

Chanda utilise un Boeing 747 comme exemple dans l'étude de son équipe. Pour couvrir ces avions, environ 500 kilogrammes de peinture sont nécessaires. Chanda estime qu'en utilisant de la peinture structurelle, les fabricants pourraient couvrir l'avion avec seulement 1,7 kilogramme.

Les possibilités de peinture structurelle sont infinies et Chanda espère que des pots de peinture structurelle seront bientôt disponibles dans les quincailleries.

Une motivation majeure pour Chanda tout en travaillant sur ce projet était de trouver une façon plus naturelle de vivre avec la nature.

"La nature a déjà suivi cette voie pour créer cette harmonie dans notre environnement qui peut réellement survivre et se maintenir pendant des siècles", a-t-il déclaré. "Nous avons besoin de couleur. Nous voulons être colorés mais notre mécanisme de production de couleurs n'est pas vraiment soutenu par la nature, il n'est pas inspiré par la nature."

Chanda espère que cette peinture pourrait être l'avenir d'un environnement plus sain et plus frais.