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Jun 24, 2023

La peinture nanotechnologique offre une couleur brillante qui ne se décolore pas

Une peinture qui tire sa couleur de nanoparticules d'aluminium plutôt que de pigments est également incroyablement légère et réfléchissante Par Alex Wilkins 8 mars 2023 Ajuster la distance entre les nanoparticules

Une peinture qui tire sa couleur de nanoparticules d'aluminium plutôt que de pigments est également incroyablement légère et réfléchissante.

Par Alex Wilkins

8 mars 2023

L'ajustement de la distance entre les nanoparticules crée différentes couleurs

Pablo Cencillo-Abad, Daniel Fran

Une peinture nanotechnologique inspirée de l'aile d'un papillon est si légère que son utilisation sur un Boeing 747 pourrait réduire la masse de l'avion d'une demi-tonne.

La couleur d'une peinture provient normalement de pigments, qui sont des molécules qui absorbent certaines longueurs d'onde de la lumière et réfléchissent le reste. Certains de ces pigments peuvent être polluants pour l’environnement, difficiles à éliminer et peuvent s’estomper avec le temps, notamment en cas de chaleur extrême ou d’exposition prolongée au soleil.

Aujourd'hui, Debashis Chanda de l'Université de Floride centrale et ses collègues ont conçu une peinture sans pigment qui utilise à la place des flocons de nanoparticules d'aluminium qui piègent et font résonner certaines longueurs d'onde de lumière, tout comme certaines longueurs d'onde de son peuvent faire résonner un verre de vin. Les longueurs d'onde piégées s'apparentent à l'absorption dans les pigments, conférant au nanomatériau une couleur caractéristique.

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Ce phénomène est une résonance structurelle, qui donne également de la couleur à l'aile d'un papillon. "La couleur n'est basée sur aucune molécule qui absorbe la lumière, c'est simplement l'agencement structurel de matériaux incolores", explique Chanda.

Pour fabriquer la peinture, Chanda et son équipe ont utilisé un faisceau d'électrons pour déposer des nanoparticules d'aluminium sur un miroir du même matériau. La distance entre ces particules, qui dépend de la rapidité avec laquelle les particules se déposent, détermine les longueurs d'onde de la lumière qu'elles « absorbent », les longueurs d'onde restantes étant la couleur de la peinture. Cela signifie que Chanda et son équipe peuvent facilement choisir la couleur de la peinture.

L’équipe a ensuite mis en flocons ces feuilles de nanoparticules et les a mélangées avec de l’huile de lin pour fabriquer de la peinture. Une couche de peinture ne doit avoir qu’une épaisseur de 150 nanomètres, ce qui la rend incroyablement légère. Un Boeing 747 recouvert de cette peinture ne nécessiterait que 1,3 kilogramme de peinture au lieu de 500 kilogrammes pour une peinture ordinaire, explique Chanda.

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La peinture est également très réfléchissante et pourrait donc être utilisée pour garder les voitures ou les maisons au frais, et le manque de pigment signifie qu'elle ne se décolore pas.

Les effets optiques de ces nanostructures sont démontrés en laboratoire depuis des décennies, explique John Pendry de l'Imperial College de Londres, mais fabriquer de la peinture avec elles est une nouveauté. "La réussite de ces gars-là est de prendre ces effets connus et de les réaliser dans un processus industriel assez standard", dit-il.

Référence du journal :

Avancées scientifiques DOI : 10.1126/sciadv.adf7207

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