Szerkezeti szín 3D nyomtatással

A szerkezeti színek pigment nélkül mutatnak ragyogó árnyalatokat, és az élővilágban rengeteg példát találunk rá, a legismertebbek talán egyes lepkék színjátszó szárnyai. Azért kutatják őket előszeretettel, mert így a gyakran mérgező vagy környezetszennyező festékanyagok helyett lehet semleges hatásúakat előállítani.

Egy ragyogó színű afrikai lepke, a Cynandra opis szolgált mintaként az Zürichi Műszaki Egyetem (ETH Zürich) kutatói számára, e faj (ahogy számos más lepke is) a szárnypikkelyeinek nanoméretű szerkezete segítségével nyeri el színeit. A szerkezet szabályosan ismétlődő, és a látható fény hullámhossztartományával megegyező mérettartományú rács, amelyről a visszavert fényen interferencia jön létre, és ennek hatására válik a lepke színessé. A lepkéken látható kék, lila vagy zöld árnyalatok kizárólag e módon jönnek létre.

Az Andrew deMello professzor vezette kutatócsoportnak nano-3D nyomtatási technológia útján sikerült leutánozni a Cynandra opis színeit, illetve a rácsszerkezet méretét változtatva ennél is többet. 250 nanométertől 1,2 mikrométerig változtatott rácsokkal a teljes látható spektrumot elő tudták állítani a kutatók, miközben maga a réteg teljesen áttetsző volt. A sikerekről az Advanced Materials szakfolyóiratban számoltak be a kutatók.

Milyen felhasználási módokat képzelnek el a kutatók az így előállított színekhez? Egyrészt lehet például bankjegyek vagy más iratok hamisításvédelméhez szolgáló mintát készíteni, valamint ugyanezen módszerrel igen precíz optikai szűrőket is előállíthatnak. Emellett nagy méretekben is megoldható hasonló mintázatú rácsok előállítása, ezzel színes kijelzőket is lehet készíteni, hajlékony anyagból is.

Természetesen a szerkezeti színek pigment helyetti alkalmazása is a pakliban van, hisz így tartós, nem fakuló árnyalatok készíthetők, kisebb környezeti hatással.