Исследователи из Университета Кобе разработали новый тип покрытия, который воспроизводит яркие краски любых цветов и при этом не деградирует со временем. Также его отличает чрезвычайно малая плотность — порядка 0,5 граммов на кв.м. Это открывает прекрасные возможности для экономии веса при окраске авиалайнеров, которые вынуждены носить на себе от 270 до 540 кг краски и расходовать на это топливо.
Основой нового покрытия являются сферы из кристаллического кремния нанометрового размера. Благодаря «резонансу Ми» они отражают свет во всех направлениях, но на определенных длинах волн. Меняя диаметр сфер, можно изменять длину волны — а с ней и оттенок покрытия.
Сферы не поглощают свет, а потому их материал не разрушается со временем. Для наибольшего отражения света нужно упаковать сферы неплотно, оставив между ними свободное место, что снижает плотность и вес итогового покрытия. Здесь нет эффекта переливчатости, как в природных аналогах, а благодаря малому размеру сфер из них нетрудно сделать материал для 3D-печати.
Согласно расчетам, чтобы получить яркое и устойчивое покрытие, достаточно создать слой толщиной всего 100-200 нанометров. Это позволит снизить вес краски для самолетов до 10 % от нынешних показателей. Помимо экономии топлива эта дает и экономию на восстановлении краски – поскольку покрытие не деградирует, самолет не нужно регулярно перекрашивать.
Kobe University
