科学家们用鸟的羽毛来打印颜色

在自然界中，颜色在授粉、交配信号和防御捕食者等行为中起着至关重要的作用。颜色也是科学研究中的一个重要因素，可以为新颖的印刷和防伪应用提供基础。

阿克伦大学（UA）聚合物项目的研究人员正在探索这一应用。高分子科学博士生Mario Echeverri和Anvay Patil，以及高分子科学教授Ali Dhinojwala博士，以及西北大学和比利时根特大学的研究人员，共同撰写了一篇研究文章，“使用二元混合物打印大范围饱和结构色，在防伪方面的应用”，最近发表在美国化学学会的《应用材料与界面》杂志上。

探索结构色彩

结构色是当微观表面干扰可见光时反射出来的颜色。例如，孔雀的尾羽含有棕色色素或黑色素，但它们的微观结构使它们反射出我们通常在孔雀身上看到的耀眼颜色——蓝色、绿色和绿松石色。

目前的印刷技术使用的颜料是由有毒的金属或有机颜料组成的，随着时间的推移，这些颜料很容易降解和褪色。科学家们使用了一种通用的技术来修改基材表面，使他们能够在各种表面上打印颜色，包括金属、塑料、木材、纸张和织物。

在他们的研究中，研究人员提出了结构彩色印刷，使用简单的二元粒子混合物来产生广泛的饱和结构色。从本质上讲，通过混合不同数量的不同大小的颗粒，如沙子（二氧化硅）和黑色素（一种合成模拟物），研究人员能够产生从蓝色到红色的鲜艳颜色，这与人们在鸟类羽毛中观察到的颜色相似。

研究人员已经证明，可以通过改变背景表面的颜色来改变颜色的可见性，这一特性对于防伪应用是非常理想的。

根据研究人员的说法，这种方法彻底改变了当前的印刷技术，使他们能够打印出明亮、持久和不褪色的颜色，这在某个时间点上只是一个概念。正如研究中所展示的，这种方法的简单性为扩大操作（如喷墨打印）和深入了解防伪应用开辟了一条道路。

研究应用

研究人员的方法优于目前提出的结构彩色印刷技术。例如，在他们的研究中提出的冷等离子体方法以前从未在此应用的背景下使用过。它有几个优点：

• 它消除了高浓度颗粒悬浮液或化学添加剂的需要，以避免有害于打印质量的咖啡环效应。
• 这种技术可以改变各种材料的表面，如纸张、织物、金属、无机物和聚合物，而无需采用湿法处理。
• 它有利于粒子混合物的自组装，从而产生结构颜色。

这项研究的下一阶段将是通过商用喷墨打印机测试系统来扩大操作规模，以生成复杂/复杂的图案和设计。因此，对这项提议的研究直接感兴趣的行业包括喷墨印刷、油漆、油墨、化妆品、纺织品和塑料。

该研究的共同作者是西北大学的胡子颖和内森·c·吉安内斯基，以及根特大学的马修·d·肖基。

媒体联系：Alex knise， 330-972-6477或aknisely@uakron.edu。