블로그

Nov 15, 2023

나비에서 영감을 받아: 과학자가 세상에서 가장 가벼운 페인트를 만듭니다

센트럴 플로리다 대학교(University of Central Florida) 2023년 4월 2일 센트럴 플로리다 대학교(University of Central Florida) 연구원이 나비에서 영감을 받아 친환경적이고 가벼운 페인트를 개발했습니다. 플라즈모닉 페인트는 나노 스케일을 사용합니다.

센트럴 플로리다 대학 2023년 4월 2일

센트럴 플로리다 대학의 한 연구원이 나비에서 영감을 받아 친환경적이고 가벼운 페인트를 개발했습니다. 플라즈몬 페인트는 안료 대신 나노 규모의 구조를 사용하여 에너지 효율적이고 오래 지속되는 색상을 제공합니다. 또한 불과 150나노미터 두께로 풀 컬러링을 구현하는 세계에서 가장 가벼운 페인트이기도 합니다.

UCF 연구진은 인위적으로 합성된 분자가 필요한 안료 기반의 유색 페인트 대신, 보다 자연스럽고 환경 친화적이며 가벼운 유색 ​​페인트를 생산할 수 있는 대체 방법을 개발했습니다.

A researcher has developed an environmentally friendly, lightweight, and long-lasting paint inspired by butterflies. Instead of using artificially synthesized pigment molecules, the plasmonic paint employs nanoscaleThe nanoscale refers to a length scale that is extremely small, typically on the order of nanometers (nm), which is one billionth of a meter. At this scale, materials and systems exhibit unique properties and behaviors that are different from those observed at larger length scales. The prefix "nano-" is derived from the Greek word "nanos," which means "dwarf" or "very small." Nanoscale phenomena are relevant to many fields, including materials science, chemistry, biology, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 알루미늄, 산화알루미늄과 같은 무색 물질을 나노 크기로 구조 배열하여 색상을 생성하는 것입니다. 이 구조적 색상은 전체 적외선 스펙트럼을 반사하여 표면을 더 시원하게 유지하고 잠재적으로 에어컨 사용을 줄이므로 환경 친화적이고 에너지 효율적입니다. 또한 이 페인트는 매우 가볍습니다. 단 150나노미터의 두께에서도 풀 컬러링이 가능해 세계에서 가장 가벼운 페인트입니다. 향후 연구에서는 생산 규모를 확대하고 상업용 응용 분야를 위한 페인트의 에너지 절약 잠재력을 탐구하는 데 중점을 둘 것입니다.

University of Central Florida 연구원이자 UCF NanoScience Technology Center의 교수인 Debashis Chanda는 나비로부터 영감을 얻어 에너지 절약 노력과 지구 온난화를 줄이는 데 도움이 됩니다.

The development was published in the journal Science Advances<em>Science Advances</em> is a peer-reviewed, open-access scientific journal that is published by the American Association for the Advancement of Science (AAAS). It was launched in 2015 and covers a wide range of topics in the natural sciences, including biology, chemistry, earth and environmental sciences, materials science, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Science Advances가 특집 기사로 등장했습니다.

UCF가 개발한 플라즈모닉 페인트는 안료 대신에 무색 물질인 알루미늄과 산화알루미늄의 나노 크기 구조 배열을 사용해 색상을 만들어낸다. 여기서 플라즈몬 페인트는 연구에 영감을 준 곤충인 금속 나비의 날개에 적용되었습니다. 크레딧: 센트럴 플로리다 대학교

“The range of colors and hues in the natural world are astonishing — from colorful flowers, birds and butterflies to underwater creatures like fish and cephalopodsCephalopods are a type of marine animal that includes squids, octopuses, cuttlefish, and nautiluses. They are known for their intelligence and advanced sensory abilities, and have a unique body structure that allows them to move quickly through the water using jet propulsion. Cephalopods have tentacles, which they use to capture prey and defend themselves, and can change the color and pattern of their skin to communicate and camouflage. They are found in all the world's oceans and are an important part of the marine ecosystem." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">cephalopods,” Chanda says. “Structural color serves as the primary color-generating mechanism in several extremely vivid speciesA species is a group of living organisms that share a set of common characteristics and are able to breed and produce fertile offspring. The concept of a species is important in biology as it is used to classify and organize the diversity of life. There are different ways to define a species, but the most widely accepted one is the biological species concept, which defines a species as a group of organisms that can interbreed and produce viable offspring in nature. This definition is widely used in evolutionary biology and ecology to identify and classify living organisms." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"species where geometrical arrangement of typically two colorless materials produces all colors. On the other hand, with manmade pigment, new molecules are needed for every color present.”/p>

Additionally, because plasmonic paint reflects the entire infrared spectrum, less heat is absorbed by the paint, resulting in the underneath surface staying 25 to 30 degrees FahrenheitThe Fahrenheit scale is a temperature scale, named after the German physicist Daniel Gabriel Fahrenheit and based on one he proposed in 1724. In the Fahrenheit temperature scale, the freezing point of water freezes is 32 °F and water boils at 212 °F, a 180 °F separation, as defined at sea level and standard atmospheric pressure. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"Fahrenheit cooler than it would if it were covered with standard commercial paint, the researcher says./p>