محققین با الهام از پرندگان زینتی موفق به ساخت رنگ های ساختاری شدند

رنگ ها معمولاً از رنگدانه ها حاصل می شوند، اما زمانی که نور بوسیله ساختارهای میکروسکوپی شکسته شده یا بازتاب گردد نیز شاهد تولید رنگ های مختلف هستیم. این خاصیت رنگین تابی که به آن «رنگ های ساختاری» نیز می گویند، در طبیعت از طریق پر پرندگان و بال پروانه ها جلوه گری می کند.

چنین خاصیتی بسیار بادوام بوده و کاربردهای زیادی در حوزه صنعتی و نظامی دارد، اما تولید آنها نسبتاً دشوار و پر هزینه است. حال محققین دانشگاه هاروارد توانسته اند روشی ساده و ارزان برای ساخت موادی با رنگ ساختاری توسعه دهند که برای استتار، پیل های خورشیدی و سوئیچ های نوری قابل استفاده هستند.

پرهای طاووس از نظر خاصیت رنگین تابی ساختاری کاملاً شناخته شده اند، اما تیم دانشگاه هاروارد از پرنده ای دیگر با نام «جواهر مرغ گلو آبی» الهام گرفتند. این پرنده برخلاف طاووس، تابش های رنگی خودش را از شبکه ای متخلخل و نامنظم از کراتین در مقیاس نانو به دست می آورد که شبیه به اسفنج یا یک تکه مرجان هستند. این الگوی ساختاری، طول موج های قرمز و زرد را خنثی کرده و رنگ فیروزه ای براق متمایزی را ساطع می نماید.

پژوهشگران مورد بحث از آشفتگی نسبی ساختار پرهای جواهرمرغ برای اهداف خود بهره گرفتند. آنها از روش ساده etching استفاده کرده و نانوشبکه ای متخلخل، پیچیده اما تصادفی را در آلیاژ فلزی ایجاد کردند، و سپس آن را با لایه ای نازک از آلومینای شفاف پوشاندند.

بسته به ضخامت لایه پوششی، آلیاژ فلزی حاصل می تواند گرادیانی از رنگ های بین آبی (33 نانومتر) و زرد (53 نانومتر) تولید نماید. با تغییر ضخامت پوشش به راحتی می توان رنگ مورد نظر را تغییر داد، ضمن اینکه پوشش فوق کاملاً سبک و ضد خش است.

از چنین پوششی می توان برای رنگ خودروها، بافت های بیومیمتیک مورد استفاده برای تست داروها، و همچنین لایه های استتاری برای کاربردهای نظامی استفاده نمود.