Обратитесь к мыльным пузырям и крыльям бабочки, Китайская академия наук использует прозрачные чернила для достижения цветной печати.

Принтеры в настоящее время трудно заменить оргтехнику, но знаете ли вы, что это вызовет много экологических проблем?

Химический процесс производства пигментов и красок не является экологически чистым. Большое количество цветных принтеров требует постоянной замены нескольких чернильных картриджей, и многие чернильные картриджи лежат на свалке до того, как они израсходуются. По статистике 1,1 миллиарда чернильных картриджей выбрасываются каждый год, а для естественного разложения потребуется около 450 лет. Коробка с чернилами с остатками чернил загрязняет в среднем 60 кубометров воды.

Многие проблемы полиграфической промышленности побуждают исследователей изобретать другие методы создания цветных изображений. Недавно исследователи из Института химии Китайской академии наук предложили метод печати «полноцветных структурных цветных изображений» с использованием прозрачных полимерных чернил. Этот метод разрушает наши врожденные знания о цветной печати, и цветные чернила больше не нужны для отображения разных цветов.

Структурный цвет (структурный цвет), также известный как «физический цвет», представляет собой цвет, создаваемый взаимодействием между микроскопической физической структурой и естественным светом (таким как рассеяние, интерференция, дифракция и т. Д.). Он полностью отличается от цветопередачи. принцип «химического цвета».

Великолепные радуги и мыльные пузыри, красочные павлиньи перья и крылья бабочек – эти цвета, которые сияют на солнце, являются структурными цветами, широко присутствующими в природе.

Исследователи из Китайской академии наук доработали самый распространенный цветной струйный принтер на основе принципа структурного цвета. Они использовали полимерные чернила, прозрачные для человеческого глаза, и заменили бумагу, которая легко впитывает большинство жидкостей, стеклом с гидрофобной поверхностью. Когда капли чернил на водной основе падают, они отталкиваются от стекла, образуя структуру, похожую на «мини-купол».

Используя характеристики поверхностного натяжения жидкости и гидрофобный эффект стекла, принтер может создавать микрокуполы разных размеров и форм, каждый из которых отражает свет с разной длиной волны, заставляя человеческий глаз воспринимать разные цвета. Группируя тысячи изображений вместе, вы можете создавать большие полноцветные изображения, которые выглядят как капли цветных чернил, распыленных на бумагу.

Однако этот эффект работает только с одной стороны: если смотреть на стеклянный лист с другой стороны, чернила остаются прозрачными, что на самом деле очень полезно.

Проходя через город, птицы сталкиваются с высоким уровнем смертности . В Нью-Йорке от 90 000 до 230 000 птиц ежегодно умирают из-за столкновений с окнами, которые для них невидимы. В будущем такими стеклянными панелями можно будет закрыть весь небоскреб, будь то большой рекламный щит или безопасное для птиц окно, не загораживая при этом обзор интерьера.

Исследователи полагают, что посредством точного управления формой микрокупола и структурой узора они могут полностью контролировать насыщенность, яркость и другие аспекты цвета.

Этот новый метод структурной окраски совместим с существующими принтерами и может также помочь снизить затраты на печать, поскольку для него требуется только одна краска. Кроме того, эти отпечатки могут противостоять легкому обесцвечиванию и иметь гораздо более длительный срок службы, чем краски, которые со временем выцветают. Пока структура микрокупола не разрушена, цвет всегда будет таким же ярким и насыщенным, как на первый взгляд, поэтому это более экологически чистый и стабильный метод цветопередачи.

В 2015 году исследователи из Университета науки и технологий штата Миссури также создали «бесцветный принтер», основанный на принципе структурного цвета. Они использовали лазеры, чтобы проделать тысячи маленьких отверстий в металлических материалах, чтобы получить ту же микроструктуру, что и крылья бабочки, но можно увидеть только несколько цветов, таких как золотой, зеленый, оранжевый, голубой, пурпурный и темно-синий.

Более важная проблема заключается в том, что «бесцветный принтер» может работать только на микроуровне. Он использует тонкий межслойный материал толщиной всего 170 нанометров, состоящий из двух слоев серебра со слоем диоксида кремния между ними. Эта полноцветная версия логотипа Университета науки и технологий Миссури имеет размер примерно одну миллиардную метра.

Тем не менее, этот «бесцветный принтер» изначально «не печатал», но решил посвятить себя более тонким приложениям, таким как создание усовершенствованных защитных меток, невидимых невооруженным глазом, и реализация новых типов хранения информации.

# Добро пожаловать, чтобы подписаться на официальную учетную запись Aifaner в WeChat: Aifaner (идентификатор WeChat: ifanr), более интересный контент будет предоставлен вам как можно скорее.

Ai Faner | Исходная ссылка · Посмотреть комментарии · Sina Weibo