Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов

05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала.

Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются насыщенные оттенки, которые не должны выцветать по мере разрушения обычных пигментных молекул.

Специалисты сосредоточились на соединениях птеринов - производных ДНК, обнаруженных на поверхности крыльев бабочек семейства bilanовых. Эти биомолекулы представляют интерес именно благодаря способности формировать упорядоченные структуры, влияющие на прохождение света. Изменяя размеры кристаллов и расстояния между ними, теоретически можно получать разные визуальные оттенки, не добавляя в материал традиционные химические пигменты.

До недавнего времени практическое использование подобных биомолекулярных структур сталкивалось с серьезными технологическими ограничениями. Для получения нужных кристаллов требовались потенциально опасные органические растворители, а сам процесс их формирования мог занимать несколько недель. Разработчики предложили другой способ: теперь кристаллизация происходит в среде, параметры которой регулируются за счет кислотности, концентрации соли и содержания воды, причем применение токсичных растворителей не требуется.

Новая технология существенно ускорила процесс. Если прежде образование необходимых кристаллических структур занимало недели, то теперь оно может происходить всего за несколько минут. Это особенно важно для потенциального промышленного применения, поскольку длительные технологические циклы способны значительно увеличивать стоимость производства. Одновременно исследователи получили возможность управлять характеристиками формирующихся кристаллов, а следовательно, и оптическими свойствами конечного материала.

Перспективы такой разработки выходят далеко за рамки экспериментов с необычными оттенками. Полученные биомолекулярные структуры потенциально способны заменить некоторые токсичные оксиды металлов и микропластик, используемый в декоративных косметических блестках и различных покрытиях. В случае успешного масштабирования это может сделать целый ряд повседневных продуктов более безопасными для человека и окружающей среды, одновременно обеспечив им устойчивую окраску.

Пока технология существует преимущественно на лабораторном уровне. По словам специалистов, сейчас основная задача заключается в переходе от количеств, измеряемых миллиграммами, к объемам, соответствующим промышленному производству. Для этого необходимо не только увеличить выход материала, но и сохранить контроль над размерами и плотностью кристаллов, поскольку именно их микроскопическая организация определяет итоговый цвет и оптические свойства покрытия.

<< Назад: Часы Casio G-Shock GBX-H5600KI-5 06.09.2026

>> Вперед: Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Капсула SpaceX впервые использована повторно 06.06.2017 Всего пару месяцев назад SpaceX впервые успешно запустила, а затем и вернула на землю, уже использовавшуюся ранее ракету-носитель Falcon 9. И вот 3 июня компания успешно запустила уже использовавшуюся ранее капсулу для транспортировки космического корабля Dragon. Данная капсула использовалась в сентябре 2014 года. SpaceX рассчитывает, что каждая капсула сможет выдержать три запуска. К слову, к следующему году Илон Маск рассчитывает, что каждая из основных частей ракеты-носителя Falcon 9 будет использоваться для повторных запусков. Что же касается миссии, то в этот раз Dragon доставил на МКС научное оборудование и материалы для исследований. Ожидается, что космический корабль вернется на землю в следующем месяце, доставив со станции почти 3,5 тонны груза. Можно отметить также и очередную успешную посадку первой ступени ракеты-носителя, но это, к счастью для SpaceX, уже стало обыденностью.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026