Barvy bez pigmentů
Pokrok v mikroskopii vědcům pomohl pochopit, jak ptáci a hmyz barvy na povrchu svých těl vytvářejí, nanotechnologie jim pak umožnila přírodu co možná nejvěrněji napodobit. Jen díky tomu mohl tým profesora Sunghoona Kwona z Národní univerzity v Soulu nedávno oznámit objev zcela nové, revoluční techniky barevného tisku.
Podstatné je, že barvy, které tolik obdivujeme například na pavích ocasech, nejsou založeny na barevných pigmentech, jejichž míšením se dosahuje požadovaného barevného tónu, ale na jemných mikroskopických texturách na povrchu ptačích per a jejich interakci s dopadajícím světlem.
Magický inkoust s nanočásticemi
Kwon se tedy pokusil najít způsob, jak podobné mikroskopické textury uměle vytvořit na jakémkoli povrchu, třeba na obyčejném papíru a využít je pak pro barevný tisk. Nakonec slavil úspěch - vyvinul inkoust, zvaný M-Ink, který toho ale má se skutečným inkoustem, jaký známe z počítačových tiskáren, až na název opravdu málo společného.
Tvoří jej tři součásti: magnetické nanočástečky, pryskyřice a rozpouštědlo. Nanočástice, jejichž velikost se pohybuje mezi 100 až 200 nanometry, jsou rozptýleny v pryskyřici, což dává materiálu poněkud nevýrazný vzhled hnědé až šedivé barvy. Ovšem stačí jen inkoust vystavit působení magnetického pole a situace se záhy změní, nanočástice se ihned vyrovnají podle magnetických silokřivek a seskupí se do řetězcovitých struktur.
Zmagnetizované nanočástice jsou v řetězcích velmi pravidelně uspořádány, čímž vlastně vzniká potřebná mikroskopická textura, která pak reaguje na dopadající světlo a výsledkem je požadovaná barva. Pokud chcete upravit její odstín nebo vytvořit úplně barvu jinou, stačí jen příslušně modifikovat magnetické pole.
Zafixování barev
Jakmile je žádané barvy dosaženo, je třeba nanočástice v inkoustu zafixovat. To se v tomto případě děje pomocí ultrafialového světla, jehož působením dojde k vytvrzení pryskyřice. To, že dojde k osvícení pouze těch oblastí, ve kterých danou barvu požadujeme, zajišťuje použitá metoda bezmaskové litografie. A prostým opakováním výše popsaného postupu pak dojde k vytištění obrazu v celém barevném spektru.
"Nejprve jsme nastavili magnet tak, aby vytvořil červenou barvu, kterou jsme poté na jednu desetinu vteřiny osvětlili ultrafialovým světlem (čímž, jsme ji zafixovali), pak jsme ho přenastavili tak, aby vznikla modrá, a zas posvítili ulrafialovým světlem, a nakonec jsme to samé udělali se zelenou barvou," říká Kwon na serveru časopisu New Scientist. "Tak můžete plnobarevně potisknout stránku formátu A4 během vteřiny."
Nově objevenou techniku tisku se nyní vědci ještě snaží vylepšit tak, aby fixace barev nebyla trvalá, ale aby ji šlo po čase změnit nebo úplně vymazat.
Zdroje: www.nature.com, www.newscientist.com
