Dünya’nın “en hafif” boyası: 454 kilo boyanın boyayacağı yere yalnızca 1.3 kilo boya yetecek

Araştırmacılar “dünyanın en hafif boyasını” geliştirdiklerini söylüyor. Pek çok araştırma daha parlak ve daha yansıtıcı renkler için gayretlerini sürdürürken, bu boya inanılmaz hafifliği için tabiattan ilham alıyor ve birebir alanı boyamak için normal boya ölçüsünün sırf bir kısmına muhtaçlık duyuyor.

Yeni boya, yapay pigmentlerin kullanılması manasında klâsik bir halde renk oluşturmuyor ve bunun yerine, kelebeklerdekine benzeri bir halde değişen moleküler yapıların çarpıcı bir renk dizisi oluşturduğu bir düzenek kullanıyor.

Central Florida Üniversitesi araştırmacısı Debashis Chanda yaptığı açıklamada, “rengarenk çiçeklerden, kuşlara ve kelebeklerden balıklara ve kafadanbacaklılar üzere su altı canlılarına kadar, doğal dünyadaki renk ve ton yelpazesi etkileyici” dedi ve devam etti: “Yapısal renk, tipik olarak iki renksiz materyalin geometrik düzenlemesinin tüm renkleri ürettiği son derece canlı birkaç tıpta birincil renk oluşturma sistemi olarak çalışır. Öte yandan, insan imali pigmentlerde, mevcut her renk için yeni moleküllere gereksinim vardır.”

Geleneksel boyalarda, başka güçlü ve zayıf tarafları olan organik pigmentler yahut inorganik pigmentler kullanılır. Bu yapay pigmentler toplu olarak üretilir ve fiyatları değişebilir, fakat farklı renkler ve tonlar oluşturmak için tipik olarak metal oksitler kullanılır. Pigment daha sonra bir boya oluşturmak için çözücüler, bağlayıcılar ve reçine ile karıştırılır. Bu sistemin bir dezavantajı, her bir rengin farklı bir materyale gereksinim duymasından ötürü yeni renk oluşturmanın hayli zahmetli bir sürece dönüşmesidir.

Yeni “hafif boyanın” farkı ne?

Araştırmacılar, bu yol yerine tabiatta göz kamaştırıcı renklerin pigmentler kullanılmadan nasıl oluşturulduğunu inceleyerek yeni bir plazmonik boya ürettiler. Bu boya, pigment yerine renksiz alüminyum ve alüminyum oksit kullanıyor ve renk, materyalin geometrik yapılarıyla, ışığın her yapıyla farklı biçimde etkileşmesiyle ortaya çıkar. Daha sonra bu yapılandırılmış pullar bitmiş bir eser oluşturmak için boya materyallerinin geri kalanına eklenir.

Araştırmacıların söylediğine nazaran, yapay pigmentleri ortadan kaldırmasından ötürü bu süreç daha etraf dostu. Ayrıyeten, plazmonik materyallerin tüm kızılötesi spektrumu yansıtmasından ötürü standart boyalara nazaran çok daha soğuk kalır ve yüzeyleri daha soğuk fiyat. Ayrıca pigmentler güneş ışığından ziyan görürken, bu yeni boya daha uzun mühlet parlaklığını korur.

454 kilo boya yerine 1.3 kilo boya kullanmak

Ancak bu boyanın tahminen de en değişik avantajı, yaklaşık 9 mililitre kalınlığında olması önerilen klasik boyaların aksine, plazmonik boyanın tam renge ulaşması için sadece 150 nanometre kalınlığında bir katmana gereksinim duyması olabilir.

Katmanın bu kadar ince olması, bütün bir objenin boyanması için çok daha az ölçüde boyaya muhtaçlık duyulmasını sağlıyor. Örneğin bir Boeing 747 uçağını büsbütün kaplamak için 454 kilogram klasik boya gerekirken, bu boyadan yalnızca 1,3 kilogram kâfi olacaktır.

Ne yazık ki yeni ortaya çıkan tüm teknolojilerde olduğu üzere, boyanın üretimi şu anda çok kıymetli. Lakin araştırmacılar bunu değiştirmeyi planlıyor ve klasik boyalar üzere büyük ölçekte üretime geçildiğinde üretimin ucuzlayacağını söylüyor.