Fare riferimento a bolle di sapone e ali di farfalla, l’Accademia cinese delle scienze utilizza inchiostro trasparente per ottenere la stampa a colori

Le stampanti sono attualmente difficili da sostituire nelle apparecchiature per ufficio, ma sai che causeranno molti problemi ambientali?

Il processo chimico di produzione di pigmenti e inchiostri non è ecologico.Un gran numero di stampe a colori richiede la sostituzione costante di più cartucce di inchiostro e molte cartucce di inchiostro giacciono nella discarica prima di esaurirsi. Secondo le statistiche, ogni anno vengono scartati 1,1 miliardi di cartucce di inchiostro e ci vorranno circa 450 anni per decomporsi naturalmente. Una scatola di inchiostro con inchiostro residuo inquina mediamente 60 metri cubi di acqua.

I numerosi problemi nel settore della stampa incoraggiano i ricercatori a inventare altri metodi per creare immagini a colori. Recentemente, i ricercatori dell’Istituto di chimica dell’Accademia cinese delle scienze hanno proposto un metodo per stampare “immagini a colori strutturali a colori” utilizzando inchiostri polimerici trasparenti. Questo metodo rompe la nostra conoscenza intrinseca della stampa a colori e l’inchiostro a colori non è più necessario per presentare colori diversi.

Il colore strutturale (colore strutturale), noto anche come “colore fisico”, è il colore prodotto dall’interazione tra la struttura fisica microscopica e la luce naturale (come diffusione, interferenza, diffrazione, ecc.) È completamente diverso dalla resa cromatica principio del “colore chimico”.

Splendidi arcobaleni e bolle di sapone, colorate piume di pavone e ali di farfalla: questi colori che brillano al sole sono colori strutturali ampiamente presenti in natura.

I ricercatori dell’Accademia cinese delle scienze hanno modificato la stampante a getto d’inchiostro a colori più comune in base al principio del colore strutturale. Hanno usato un inchiostro polimerico trasparente all’occhio umano e hanno sostituito la carta che assorbe facilmente la maggior parte dei liquidi con il vetro con una superficie idrofoba. Quando le gocce di inchiostro a base d’acqua cadono, vengono respinte dal vetro, formando una struttura simile a una “mini cupola”.

Utilizzando le caratteristiche di tensione superficiale del liquido e l’effetto idrofobo del vetro, la stampante può creare micro-cupole di diverse dimensioni e forme, ognuna delle quali riflette la luce di diverse lunghezze d’onda, facendo percepire all’occhio umano colori diversi. Raggruppando migliaia di immagini, puoi creare immagini a colori più grandi che sembrano gocce di inchiostro colorate spruzzate sulla carta.

Tuttavia, questo effetto funziona solo su un lato: guardando la lastra di vetro dall’altro lato, l’inchiostro è ancora trasparente, il che è davvero molto utile.

Gli uccelli affrontano un alto tasso di mortalità quando attraversano la città: a New York, ogni anno muoiono da 90.000 a 230.000 uccelli a causa di collisioni con le finestre, che sono invisibili per loro. In futuro, l’intero grattacielo potrà essere coperto da tali lastre di vetro, che si tratti di un grande cartellone pubblicitario o di una finestra a prova di uccelli, senza ostacolare la vista dell’interno.

I ricercatori ritengono che attraverso la manipolazione precisa della forma della micro-cupola e della struttura del motivo, possano controllare completamente la saturazione, la luminosità e altri aspetti del colore.

Questo nuovo metodo di colore strutturale è compatibile con le stampanti esistenti e può anche aiutare a ridurre i costi di stampa perché richiede un solo inchiostro. Inoltre, queste stampe possono resistere allo sbiancamento leggero e hanno una durata molto più lunga rispetto ai coloranti che sbiadiscono nel tempo. Finché la struttura della micro-cupola non viene distrutta, il colore sarà sempre vivido e saturo come a prima vista, quindi è un metodo di resa cromatica più rispettoso dell’ambiente e stabile.

Nel 2015, i ricercatori della Missouri University of Science and Technology hanno anche creato una “stampante senza inchiostro” basata sul principio del colore strutturale. Hanno usato i laser per creare migliaia di piccoli fori nei materiali metallici per produrre la stessa microstruttura delle ali delle farfalle, ma possono essere rivelati solo pochi colori come oro, verde, arancione, ciano, magenta e blu navy.

La questione più importante è che la “stampante senza inchiostro” può funzionare solo a livello micro: utilizza un sottile materiale intercalare di soli 170 nanometri di spessore, composto da due strati di argento, con uno strato di biossido di silicio in mezzo. Questa versione a colori del logo della Missouri University of Science and Technology ha una dimensione di circa un miliardesimo di metro.

Tuttavia, questa “stampante senza inchiostro” originariamente “non stampava”, ma ha scelto di dedicarsi ad applicazioni più sottili, come la creazione di contrassegni di sicurezza avanzati invisibili a occhio nudo e la realizzazione di nuovi tipi di archiviazione delle informazioni.

#Benvenuto a seguire l’account WeChat ufficiale di Aifaner: Aifaner (ID WeChat: ifanr), i contenuti più interessanti ti verranno forniti il ​​prima possibile.

Ai Faner | Link originale · Visualizza commenti · Sina Weibo