Dünya’nın “en hafif” boyası: 454 kilo boyanın boyayacağı yere yalnızca 1.3 kilo boya yetecek

Araştırmacılar “dünyanın en hafif boyasını” geliştirdiklerini söylüyor. Pek çok araştırma daha parlak ve daha yansıtıcı renkler için uğraşlarını sürdürürken, bu boya inanılmaz hafifliği için tabiattan ilham alıyor ve alanı boyamak için normal boya ölçüsünün sırf bir kısmına ihtiyaç duyuyor.

Yeni boya, yapay pigmentlerin kullanılması manasında klasik bir şekilde renk oluşturmuyor ve bunun yerine, kelebeklerdekinebir şekilde değişen moleküler yapıların çarpıcı bir renk dizisi oluşturduğu bir sistem kullanıyor.

Central Florida Üniversitesi araştırmacısı Debashis Chanda yaptığı açıklamada, “rengarenk çiçeklerden, kuşlara ve kelebeklerden balıklara ve kafadanbacaklılar gibi su altı canlılarına kadar, doğal dünyadaki renk ve ton yelpazesi etkileyici” dedi ve devam etti: “Yapısal renk, tipik olarak iki renksiz gerecin geometrik düzenlemesinin tüm renkleri ürettiği son derece canlı birkaç cinste birincil renk oluşturma sistemi olarak çalışır. Öte yandan, insan imali pigmentlerde, mevcut her renk için yeni moleküllere ihtiyaç vardır.”

Geleneksel boyalarda, farklı güçlü ve zayıf tarafları olan organik pigmentler ya da inorganik pigmentler kullanılır. Bu yapay pigmentler toplu olarak üretilir ve fiyatları değişebilir, fakat farklı renkler ve tonlar oluşturmak için tipik olarak metal oksitler kullanılır. Pigment daha sonra bir boya oluşturmak için çözücüler, bağlayıcılar ve reçine ile karıştırılır. Bu sistemin bir dezavantajı, her bir rengin farklı bir materyale ihtiyaç duymasından ötürü yeni renk oluşturmanın epeyce zahmetli bir sürece dönüşmesidir.

Yeni “hafif boyanın” farkı ne?

Araştırmacılar, bu usul yerine tabiatta göz kamaştırıcı renklerin pigmentler kullanılmadan nasıl oluşturulduğunu inceleyerek yeni bir plazmonik boya ürettiler. Bu boya, pigment yerine renksiz alüminyum ve alüminyum oksit kullanıyor ve renk, gerecin geometrik yapılarıyla, ışığın her yapıyla farklı şekilde etkileşmesiyle ortaya çıkar. Daha sonra bu yapılandırılmış pullar bitmiş bir ürün oluşturmak için boya gereçlerinin geri kalanına eklenir.

Araştırmacıların söylediğine göre, yapay pigmentleri ortadan kaldırmasından ötürü bu süreç daha çevre dostu. Ayrıyeten, plazmonik gereçlerin tüm kızılötesi spektrumu yansıtmasından ötürü standart boyalara göre çok daha soğuk kalır ve yüzeyleri daha soğuk meblağ. Ayrıca pigmentler güneş ışığından zarar görürken, bu yeni boya daha uzun süre parlaklığını korur.

454 kilo boya yerine 1.3 kilo boya kullanmak

Ancak bu boyanın tahminen de en değişik avantajı, yaklaşık 9 mililitre kalınlığında olması önerilen klasik boyaların aksine, plazmonik boyanın tam renge ulaşması için sadece 150 nanometre kalınlığında bir katmana ihtiyaç duyması olabilir.

Katmanın bu kadar ince olması, bütün bir objenin boyanması için çok daha az ölçüde boyaya ihtiyaç duyulmasını sağlıyor. Örneğin bir Boeing 747 uçağını tamamen kaplamak için 454 kilogram klâsik boya gerekirken, bu boyadan yalnızca 1,3 kilogram kâfi olacaktır.

Ne yazık ki yeni ortaya çıkan tüm teknolojilerde olduğu gibi, boyanın üretimi şimdi çok pahalı. Lakin araştırmacılar bunu değiştirmeyi planlıyor ve klasik boyalar gibi büyük ölçekte üretime geçildiğinde üretimin ucuzlayacağını söylüyor.