Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов

05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала.

Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются насыщенные оттенки, которые не должны выцветать по мере разрушения обычных пигментных молекул.

Специалисты сосредоточились на соединениях птеринов - производных ДНК, обнаруженных на поверхности крыльев бабочек семейства bilanовых. Эти биомолекулы представляют интерес именно благодаря способности формировать упорядоченные структуры, влияющие на прохождение света. Изменяя размеры кристаллов и расстояния между ними, теоретически можно получать разные визуальные оттенки, не добавляя в материал традиционные химические пигменты.

До недавнего времени практическое использование подобных биомолекулярных структур сталкивалось с серьезными технологическими ограничениями. Для получения нужных кристаллов требовались потенциально опасные органические растворители, а сам процесс их формирования мог занимать несколько недель. Разработчики предложили другой способ: теперь кристаллизация происходит в среде, параметры которой регулируются за счет кислотности, концентрации соли и содержания воды, причем применение токсичных растворителей не требуется.

Новая технология существенно ускорила процесс. Если прежде образование необходимых кристаллических структур занимало недели, то теперь оно может происходить всего за несколько минут. Это особенно важно для потенциального промышленного применения, поскольку длительные технологические циклы способны значительно увеличивать стоимость производства. Одновременно исследователи получили возможность управлять характеристиками формирующихся кристаллов, а следовательно, и оптическими свойствами конечного материала.

Перспективы такой разработки выходят далеко за рамки экспериментов с необычными оттенками. Полученные биомолекулярные структуры потенциально способны заменить некоторые токсичные оксиды металлов и микропластик, используемый в декоративных косметических блестках и различных покрытиях. В случае успешного масштабирования это может сделать целый ряд повседневных продуктов более безопасными для человека и окружающей среды, одновременно обеспечив им устойчивую окраску.

Пока технология существует преимущественно на лабораторном уровне. По словам специалистов, сейчас основная задача заключается в переходе от количеств, измеряемых миллиграммами, к объемам, соответствующим промышленному производству. Для этого необходимо не только увеличить выход материала, но и сохранить контроль над размерами и плотностью кристаллов, поскольку именно их микроскопическая организация определяет итоговый цвет и оптические свойства покрытия.

<< Назад: Часы Casio G-Shock GBX-H5600KI-5 06.09.2026

>> Вперед: Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Беговая дорожка для стадионов с улучшенным покрытием и сенсорами 03.07.2024 Британский стартап Feldspar намерен произвести революцию в мире легкой атлетики, предлагая новую технологию беговых дорожек, которая может значительно улучшить спортивные результаты. Спортсмены смогут достигать новых высот не только благодаря улучшенным тренировкам, но и благодаря современным беговым дорожкам с усовершенствованным покрытием и встроенными сенсорами. Feldspar разрабатывает специальное покрытие для беговых дорожек, которое оптимизирует скорость бега. Это покрытие предназначено для преобразования большей части энергии движения в горизонтальную движущую силу. Такая конструкция позволяет спринтерам уменьшить усилия, необходимые для вертикального толчка, и направить больше энергии на продвижение вперед. Благодаря улучшенной отдаче энергии система также способствует снижению усталости, что позволяет спортсменам дольше сохранять высокую производительность. Одним из ключевых преимуществ новой беговой дорожки является интеграция сенсоров и системы анализа данных в режиме реального времени. Датчики, встроенные в покрытие, собирают информацию о каждом шаге спортсмена. Эта информация анализируется с помощью камер и специализированного программного обеспечения, что позволяет тренерам получать данные о длине шага, скорости ускорения и максимальной скорости. Эти данные помогут оптимизировать тренировочные программы, стратегии соревнований и снизить риск травм. Feldspar планирует сделать спортивные соревнования более увлекательными и информативными для зрителей. Стартап намерен отображать детализированную статистику, которая ранее была недоступна. Болельщики смогут видеть данные о длине шага, скорости ускорения и других важных параметрах, что сделает просмотр соревнований более захватывающим. Инновации в обуви, одежде и тренировках уже привели к установлению новых мировых рекордов в легкой атлетике. Однако модернизация беговых дорожек практически не происходила с 1968 года, когда на Олимпийских играх было введено всепогодное покрытие. Feldspar стремится изменить эту ситуацию, комбинируя новые технологии преобразования энергии и датчики, чтобы подтолкнуть спортсменов к новым уровням производительности. Стартап Feldspar уже привлек инвесторов из Гонконга и планирует разработать прототип системы для доказательства своей концепции на практике. Производство нового покрытия планируется начать в следующем году. Ожидается, что конечным продуктом станет первая в мире беговая дорожка с встроенными датчиками. Она будет модульной и портативной, что позволит транспортировать и устанавливать мобильные беговые дорожки в различных местах по мере необходимости. Инновационная беговая дорожка от Feldspar имеет потенциал изменить подход к тренировкам и соревнованиям в легкой атлетике. Сочетание усовершенствованного покрытия и передовых технологий анализа данных может привести к значительному улучшению спортивных результатов, а также сделать спортивные мероприятия более интересными и информативными для зрителей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026