Αυτή η νέα βαφή εξοικονόμησης ενέργειας ήταν εμπνευσμένη από τις πεταλούδες

Τα ανθρώπινα όντα κατασκευάζουν και χρησιμοποιούν μπογιά τα τελευταία 30.000 χρόνια, οπότε μπορεί να πιστεύετε ότι δεν υπάρχει πλέον χώρος για καινοτομίες που σχετίζονται με το χρώμα, αλλά θα κάνετε λάθος. Πρόσφατα, μια επιστημονική ερευνητική ομάδα από το Κέντρο Τεχνολογίας NanoScience του Πανεπιστημίου της Κεντρικής Φλόριντα εφηύρε κάτι που ονομάζεται «βαφή εξοικονόμησης ενέργειας» και δείχνει κάθε σημάδι ανακίνησης της βιομηχανίας χρωμάτων σε μεγάλο βαθμό στο εγγύς μελλοντικός. Οι άνθρωποι πίσω από την καινοτομία ελπίζουν ότι θα γίνει α οικονομική, ενεργειακά αποδοτική εναλλακτική λύση σε τυπικά προϊόντα βαφής.

Τι είναι η βαφή εξοικονόμησης ενέργειας και πώς λειτουργεί;

Η βαφή εξοικονόμησης ενέργειας είναι ένας νέος τύπος χρώματος που βασίζεται σε δομικό χρώμα και όχι σε χρωματική χρωστική ουσία, σε αντίθεση με κάθε χρώμα που δημιουργήθηκε στο παρελθόν στην ανθρώπινη ιστορία. Αυτό ακούγεται περίπλοκο, αλλά συνοψίζεται σε μια βασική διαφορά. Η χρωστική ουσία λειτουργεί απορροφώντας όλα τα χρώματα του φωτός εκτός από ένα—το χρώμα που βλέπουν τα μάτια μας. Το δομικό χρώμα λειτουργεί αντανακλώντας και διασκορπίζοντας όλα τα χρώματα του φωτός - μερικά πιο εμφανή από άλλα—που οδηγούν σε αποχρώσεις που φαίνονται βαθύτερες και πλουσιότερες και φαίνεται να αλλάζουν αποχρώσεις καθώς τις κοιτάμε από διαφορετικές γωνίες. Το δομικό χρώμα είναι ο λόγος για τον οποίο τα φτερά της ουράς παγωνιού λαμπυρίζουν με μια πλούσια πρασινωπή απόχρωση που φαίνεται να αλλάζει καθώς γυρίζουμε το κεφάλι μας, φαίνονται σχεδόν ολογραφικά. Αλλά η βαφή εξοικονόμησης ενέργειας δεν αφορά μόνο τα πλούσια χρώματα που φαίνονται όμορφα.

Σύμφωνα με τον καθηγητή και ερευνητή του Πανεπιστημίου της Κεντρικής Φλόριντα Debashis Chanda, το χρώμα εξοικονόμησης ενέργειας, που ονομάζεται επίσης πλασμονική βαφή, έχει πολλά σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα υλικά που βασίζονται σε χρωστικές ουσίες για τα οποία έχουμε χρησιμοποιήσει αιώνες. Εργαζόμενος στο NanoScience Technology Center του UCF, ο Chanda και η ομάδα του επινόησαν το χρώμα εξοικονόμησης ενέργειας και λένε ότι οι ανακλαστικές του ιδιότητες θα του επιτρέψουν να αντιστέκεται στο ξεθώριασμα για εκατοντάδες χρόνια. Αυτό έρχεται σε πλήρη αντίθεση με το κανονικό χρώμα, το οποίο ξεθωριάζει με τον καιρό καθώς μειώνονται οι απορροφητικές του ιδιότητες. Πού μπαίνει λοιπόν το κομμάτι της «εξοικονόμησης ενέργειας»; Επειδή το χρώμα αντανακλά και διασκορπίζει το φως αντί να το απορροφά, η βαμμένη επιφάνεια μπορεί να είναι έως και 30 βαθμούς πιο δροσερή από ό, τι θα ήταν η ίδια επιφάνεια εάν ήταν επενδεδυμένη με τυπική βαφή. Αυτή η διαφορά θα μπορούσε να οδηγήσει σε πολύ λιγότερη χρήση κλιματιστικών σε θερμές περιοχές και ενδεχομένως τεράστια εξοικονόμηση ενέργειας.

Πώς εμπνεύστηκε αυτό το νέο χρώμα από τις πεταλούδες;

Onfokus/Getty Images

Ο Chanda και η ομάδα του άντλησαν έμπνευση για βαφή εξοικονόμησης ενέργειας από τα πολλά εντυπωσιακά παραδείγματα δομικών χρωμάτων που βρέθηκαν στη φύση. Ένα από τα πιο γνωστά είναι η εντυπωσιακή μπλε απόχρωση των αρσενικών πεταλούδων morpho. Όταν εξετάζονται σε μικροσκόπιο, τα φτερά αυτών των πεταλούδων εμφανίζουν δύο ξεχωριστά άχρωμα τμήματα, τα οποία όταν τα βλέπουμε μαζί αντανακλούν και διασκορπίζουν το φως με τρόπο που φαίνεται έντονα μπλε τα μάτια μας. Η βαφή εξοικονόμησης ενέργειας είναι μια ανθρώπινη εκδοχή αυτού του βιολογικού φαινομένου, χρησιμοποιώντας αλουμίνιο και οξείδιο του αλουμινίου (δύο άχρωμα υλικά) σε συνδυασμό για την παραγωγή λαμπερού δομικού χρώματος.

Αυτή η βαφή είναι διαθέσιμη τώρα;

Μέχρι στιγμής, το πλασμονικό χρώμα που δημιουργήθηκε από τον Chanda και την ομάδα του δεν είναι διαθέσιμο στο εμπόριο. Η φόρμουλα εξακολουθεί να τροποποιείται και αυτή τη στιγμή είναι πολύ ακριβό να παραχθεί σε εργαστηριακό περιβάλλον. Ο Chanda και η ομάδα του σχεδιάζουν να βελτιώσουν περαιτέρω τη βαφή, ενώ επενδύουν σε τρόπους για να κλιμακώσουν την παραγωγή με τρόπο που να είναι οικονομικά βιώσιμος.

Ο Robert Maxwell είναι συγγραφέας, βιντεογράφος, φωτογράφος και διαδικτυακός προπονητής δύναμης με έδρα το Βόρειο Οντάριο του Καναδά. Μεγάλωσε σε μια αυτοδύναμη αγροτική κατοικία όπου έμαθε τις δεξιότητες να χτίζει το δικό του σπίτι από το έδαφος επάνω, κάνει όλες τις επισκευές του οχήματός του και δούλεψε με ξύλο, πέτρα και μέταλλο για να βρει πρακτικές λύσεις DIY για πολλά καθημερινά προβλήματα.