Pigment bazlı renklendiricilere karşı ilk çevre dostu, büyük ölçekli ve çok renk çeşitliliği yaratmak için kelebeklerden ilham alınarak dünyanın ilk enerji tasarruflu boyası oluşturuldu.
UCF’in NanoScience Teknoloji Merkezinde profesör olan Central Florida Üniversitesi araştırmacısı Debashis Chanda, renkleri oluşturmak için pigmentler yerine renksiz malzemelerin (alüminyum ve alüminyum oksit) nano ölçekli yapısal düzenlemesini kullanan ve biyo-ilhamlara dayanan, bir plazmonik boya icat etti.
Çalışma, Science Advances’ta öne çıkan bir makale olarak yayımlandı.
Pigment renklendiriciler; pigment malzemesinin elektronik özelliğine dayalı olarak ışık emilimini kontrol eder. Dolayısıyla her renk yeni bir moleküle ihtiyacı duyar.
Yapısal renklendiriciler ise yalnızca nano yapıların geometrik düzenlemesine dayalı olarak ışığın yansıtılma, saçılma veya soğurulma şeklini kontrol eder.
Bu tür yapısal renkler, yapay olarak sentezlenmiş moleküller kullanan pigment bazlı renklerin aksine, yalnızca metalleri ve oksitleri kullandıkları için çevre dostu olarak bilinir.
Profesör Debashis Chanda, yapısal renklere olan ilgisinin kelebeklerin renginin canlılığından kaynaklandığını söylüyor.
Chanda, konu ile ilgili olarak şu açıklamalarda bulundu: “Doğal dünyadaki renk ve ton yelpazesi oldukça şaşırtıcı. Kelebeklerdeki, kuşlardaki ve rengârenk çiçeklerdeki renk çeşitliliği inanılmaz fazla. İnsan yapımı pigmentte, mevcut her renk için yeni moleküllere ihtiyaç vardır. Pigment fotonları emme yeteneğini kaybettiği için normal renk solar. Bir şeyi yapısal renkle boyadığımızda, yüzyıllarca kalması gerekir.”
Araştırmacı ayrıca, plazmonik boyanın tüm kızılötesi spektrumu yansıtması nedeniyle boya tarafından daha az ısı emildiğini ve bunun da alt yüzeyin standart ticari boya ile kaplanmasına göre 1 ila 3°C daha soğuk kalmasına neden olduğunu söylüyor.
“Küresel Isınmayı Azaltacak”
Chanda, bu boyanın küresel ısınmayı da ciddi oranda azaltacağını söyleyerek şu açıklamalarda bulundu: “Plazmonik boyanın vaat ettiği sıcaklık farkı önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlayacak. Soğutma için daha az elektrik kullanılması aynı zamanda karbondioksit emisyonlarını da azaltarak küresel ısınmayı azaltacak.”
Araştırmacı, plazmonik boyanın da son derece hafif olduğunu söyleyerek sözlerini şu şekilde sürdürdü: “Boya o kadar hafif ki, normalde 450 kilodan fazla geleneksel boya gerektiren bir Boeing 747 jetini yalnızca 1,3 kg plazmonik boya ile kaplayabilirsiniz.”
Chanda, projenin sonraki adımlarının boyanın ticari olarak uygulanabilirliğini geliştirmek için enerji tasarrufu sağlayan yönlerinin daha fazla araştırılması olduğunu söylüyor.
Derleyen:Tuğba Akkesen
