受到蝴蝶启发的“等离子体涂料”可使普通涂料成为过去式

传统涂料的颜色来自于合成颜料,这些颜料会随着时间的推移而褪色,而且不是很环保。不过,很快就会有一个更好的替代品,那就是融合了产生色彩的纳米结构的涂料。我们以前听说过一些技术,模仿某些蝴蝶的翅膀显示出如此鲜艳的色彩。这些翅膀放弃了天然的颜料,而采用了纳米级的结构,以反射/散射和吸收环境中的白光的方式,防火涂料检测使其看起来是鲜红、蓝色或绿色等颜色。

在Debashis Chanda教授的领导下,中佛罗里达大学的科学家们在一种实验性的“等离子体涂料”中复制了这种现象。

除了一种商业黏合剂液体(一种聚合物树脂和异丙醇),它包含了微小的镜面铝片,这些铝片被涂在更微小的氧化铝颗粒上。根据这些纳米颗粒的大小和间距,这些薄防火涂料检测片看起来是青色、品红色或黄色。通过以不同比例混合不同原色的薄片,可以产生各种涂料色调。

据Chanda称,与目前在传统油漆中使用的合成颜料相比,油漆中使用的铝对环境的危害要小得多。此外,虽然这些颜料随着时间的推移会逐渐失去吸收光子的能力——导致外观变暗——但纳米结构的薄片应该可以无限期地产生同样的亮丽防火涂料检测色彩。

更重要的是,由于其较大的面积厚度比,只需要很少的等离子体涂料就能有效地涂抹在表面上。例如,该大学表示,只需要大约3磅(1.4千克)的涂料就可以为一架747巨型喷气机涂上一层,而要完成同样的工作,则需要超过1000磅(454千克)的传统涂料。这正式使等离子涂料成为世界上最轻的涂料。

最后,由于该涂防火涂料检测料反射整个红外光谱,它吸收的热量非常少。因此,据说底层表面比涂有相同颜色的传统涂料会保持14℃至17℃的温度。

Chanda说:“在美国,超过10%的总电力用于空调的使用,等离子涂料所承诺的温度差异将导致显著的能源节约。使用更少的电力进行冷却也将减少二氧化碳的排放,减轻全球变暖。”

目前,实验室生产的等防火涂料检测离子涂料比大规模生产的颜料涂料的制造成本要高。希望一旦该技术被扩大到商业生产水平,成本价格有所降低。

这项研究在最近发表于《科学进展》杂志上。