Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Как окрасить пластик без использования красителей

Как окрасить пластик без использования красителей

15 июля 2019


Красители повсеместно присутствуют в нашей жизни. Любой предмет, еда, имеет определенный цвет благодаря включенным в их состав пигментам. Различные полимеры окрашены растворимыми красителями благодаря введению их в раствор или расплав. Этот метод позволяет создавать объекты любого цвета и росписи. Однако присутствие красителей в предметах обихода и личного пользования в последнее время становится все более нежелательным.

Чтобы понять принцип окрашивания предметов без использования красителей, ученые обратили внимание на внешний вид масляной пленки на поверхности воды. Всего лишь одно вещество, пролитое в воду, отражается в лучах света целым спектром. Этот эффект базируется на так называемой интерференции света. Так как толщина пленки на поверхности воды имеет различные показатели — она неоднородна, то падающий на неё свет будет отражаться по-разному, тем самым выдавая лучи различной длины волны. Именно длина волны определяет цвет. Лучей, попадающих на пленку, много, поэтому масляная пленка выглядит разноцветной, словно радуга. Подобное свойство демонстрируют бабочки и птицы, имеющие различный окрас крыльев и оперения. Причём некоторые виды имеют даже несколько оттенков оперения на одном и том же участке благодаря разным углам падения и отражения света.

Исследователи японских университетов занялись изучением подобного принципа окрашивания, и применили его на прозрачном пластике с последующим тестированием материала на испытательном оборудовании. В качестве демонстрации они предложили рассмотреть известную гравюру XIX века, напечатанную на куске пластика толщиной 1 мм. Картина замечательно просматривалась, хотя материал был всего лишь один и без красителей. Как им удалось добиться такого результата?

info06-06-19-imgs_SMM_Feb_2019_0031_3

Учёные действовали в два этапа. Первый состоял в изготовлении поверхности из полистирола, в состав которого добавили фотоинициатор — особое вещество, которое склеивает между собой молекулы полимера под воздействием света. После этого на готовый материал воздействуют стоячей световой волной, которая сильно меняет общую картину на неравномерной пленке. Луч света, направленный на поверхность, создаёт электромагнитные колебания, благодаря чему происходит «сшивание» молекул полимера фотоинициатором. Поверхность частично остаётся неизменной, так как в некоторых участках фотоинициатор отсутствует. Второй этап заключается в «купании» пластиковой поверхности в растворителе, который позволяет полимеру неравномерно набухать. Все части пленки, в которых отсутствует фотоинициатор, начинают увеличиваться в размерах, в них частично проявляются микропустоты, создающие структурный окрас. Получается, что сшитые и не сшитые слои трансформируются, раздвигаются, благодаря чему цвет материала претерпевает изменения. А вот какой цвет получится, зависит от воздействия на материал температуры, параметров стоячей волны и время воздействия растворителя.

Благодаря такому методу можно получить цветные изображения, состоящие всего лишь из одного материала, в котором отсутствует краска и пигменты. С помощью подобной технологии ученые планируют сократить выброс вредных веществ в процессе производства, а также сделают идеальный материал, пригодный для вторичной переработки.


Бренды по теме
Другая информация
24 июня 2021
Ранний жизненный стресс приближает появление постоянных коренных зубов

Ученые исследовали область биологического созревания, которая ранее не рассматривалась в литературе о детских невзгодах: молярное прорезывание.

21 июня 2021
Ученые исследовали проблему дозирования вязкоупругих жидкостей

Свойство вязкоупругости приводит исследователей к осмысливанию таких проблем, как медленное разрушение жидких мостиков, их тягучесть и образование капель-спутников.

17 июня 2021
Ученые объяснили, как зрительный аппарат воспринимает 3D-форму и материал поверхностей

Предыдущие работы ученых рассматривали форму и восприятие материала зрительным аппаратом человека как вычислительно некорректные.

14 июня 2021
Реактивация памяти стимулирует обучение двигательным навыкам

Основываясь на механизмах реактивации памяти, ученые проверили, может ли кратковременная реактивация памяти стимулировать обучение двигательным навыкам.

11 июня 2021
В межзвездной среде обнаружен этаноламин

Все существующие клеточные мембраны состоят из фосфолипидов, однако природа первых мембран и происхождение первых фосфолипидов остается неизвестной.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!