AZ 
Qızıl nanopartiküllər görünən spektrdə canlı struktur rəngləri açır
Sam Jarman tərəfindən , Phys.org
redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan
Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin
Struktur rəngli boya ilə canlı qırmızı rənglərin nümayişi. Müəllif: Yuwon Jeon və başqaları.
Kolloid fotonik eynəklər heç bir kimyəvi boya istifadə etmədən canlı rənglər yaratmaq üçün cəlbedici bir yol təqdim edir, lakin indiyə qədər inadkar optik effekt onların əsl qırmızı rəng yaratmasına uzun müddət mane olub. İndi Yuwon Jeon və Seuldakı KU-KIST-dəki həmkarları bu məhdudiyyəti aradan qaldıran yeni bir yanaşma hazırlayaraq, bütün görünən spektri əhatə edən parlaq, sabit rənglər istehsal edirlər. Tədqiqat Milli Elmlər Akademiyasının Proceedings jurnalında dərc olunub .
Qanayan mavi
Sintetik rənglərin əksəriyyəti piqmentlərdən hazırlanır: müəyyən dalğa uzunluqlarını udub, digərlərini isə əks etdirən kimyəvi maddələr. Bunun əksinə olaraq, “struktur rəngi” hansı dalğa uzunluqlarının əks olunduğunu müəyyən edən material daxilindəki kiçik nanostrukturların fiziki düzülüşü ilə yaradılır.
Kolloid fotonik eynəklər bu prinsipdən istifadə edərək nanopartikulları boş şəkildə təşkil olunmuş şəkildə asırlar. İşıq materiala dəydikdə, hissəciklər arasındakı məsafə müəyyən dalğa uzunluqlarının digərlərindən daha güclü şəkildə səpələnməsinə səbəb olur və heç bir boya istifadə etmədən rəng yaradır.
Kimyəvi piqmentlərdən fərqli olaraq, bu strukturlar günəş işığı ilə ağardıla bilməz və suya sızmaz. Problem ondadır ki, bu ölçülü hissəciklər daha qısa, mavi dalğa uzunluqlarını daha güclü şəkildə səpələyir – bu təsir səmanın niyə mavi göründüyünə bənzəyir. Bu mavi fon işığı əks olunan işığa keçir və bu da daha uzun, qırmızı dalğa uzunluqları ilə canlı rənglər əldə etməyi xüsusilə çətinləşdirir.Oyna
00:0000:16SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun
Diqqətlə hazırlanmış nanopartiküllər
Bu problemi həll etmək üçün Jeonun komandası, cəmi 20 nanometr diametrində kiçik bir qızıl nüvəsi olan və silisium qabığı ilə əhatə olunmuş kolloid nanopartiküllər hazırladı. Onlar qızılı xüsusilə faydalı bir optik xüsusiyyətinə görə seçdilər: o, daha qısa dalğa uzunluqlarında işığı udur və əks olunan rəngi çirkləndirməzdən əvvəl mavi fonu effektiv şəkildə süzür.
Komanda bu qızıl nüvəli, silisium qabıqlı hissəcikləri hissəciklərin özləri ilə demək olar ki, eyni qırılma əmsalına malik olmaq üçün diqqətlə seçilmiş şəffaf qətranda asdı və bu da material daxilində istənməyən səpələnməni daha da azaldıb. Birlikdə, bu iki təsir əvvəlki fotonik eynəklərdə olan mavi sızmanı yatırır. Öz növbəsində, strukturun təbii rəngi (nanopartiküllər arasındakı məsafə ilə müəyyən edilən) təmiz şəkildə keçə bilirdi.
Spektrdəki rənglər
Material birbaşa səthlərə boyanaraq ultrabənövşəyi işıq altında bərkidilə bilər və nazik, davamlı bir təbəqə əmələ gətirir. 230 nanometrlik hissəciklərlə, yalnız qırmızı dalğa uzunluqlarını əks etdirir və hətta birbaşa günəş işığında belə doymuş qırmızı rəng yaradır. Zərrəciklərin təxminən 180 nanometrə qədər kiçildilməsi rəngi yaşıl rəngə çevirir, onları daha da 160 nm-ə qədər kiçiltmək isə tünd mavi rəng verir.
Ən əsası, rəngi baxış bucağı ilə dəyişmir: bu, digər struktur rəng yanaşmalarına nisbətən əsas üstünlükdür. Səth örtüyündən deyil, materialın strukturundan qaynaqlandığı üçün Jeonun komandası onun yüksək davamlı olacağını da gözləyir.
Ölçülənə bilənliyə aparan yol
Komandanın nəticələri fotonik eynəklərdə struktur rənglərinin mühəndisliyi üçün daha aydın dizayn qaydalarını müəyyən edir və ənənəvi piqmentlərlə həqiqətən rəqabət apara bilən struktur rəngli boyalara doğru perspektivli bir yol təklif edir. Qızıl çəki baxımından materialın yalnız kiçik bir hissəsini təşkil etdiyindən, onun qiymətinin maneə olmayacağına əmindirlər – baxmayaraq ki, onlar artıq daha ucuz alternativləri araşdırırlar.
Əgər onların yanaşması sənaye miqyasında təkrarlana bilsə, Jeon və həmkarları ümid edirlər ki, bu, uzunömürlü memarlıq örtüklərindən tutmuş saxtakarlığa qarşı materiallara qədər müxtəlif sahələrdə tətbiq oluna bilər.
Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeb Klark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Əgər bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .
Nəşr detalları
Yuwon Jeon və digərləri, Metallodielektrik fotonik şüşə boyaları, görünən spektr boyunca hiperxromatik, bucaqdan asılı olmayan struktur rəng təmin edir, Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2026). DOI: 10.1073/pnas.2608405123
Jurnal məlumatları: Milli Elmlər Akademiyasının materialları
