ცენტრალური ფლორიდის უნივერსიტეტის, კერძოდ NST ცენტრის, მკვლევრებმა ახალი საღებავი შექმნეს, რომელიც პიგმენტებს საერთოდ არ შეიცავს. მას პლაზმონიკური საღებავი ეწოდება და ფერების წარმოსაქმნელად ნანონაწილაკების, ალუმინისა და მისი ოქსიდის, სტრუქტურულ განლაგებებს იყენებს. შესაძლოა, მისი მახასიათებლების დამსახურებით სამომავლოდ ენერგიის მოხმარება და ნახშირბადის ემისიებიც შემცირდეს.

უპიგმენტო საღებავის შექმნა პეპლებისაგან შთაგონებულმა დებაშის ჩანდამ გადაწყვიტა, ცენტრალური ფლორიდის უნივერსიტეტის პროფესორმა, თავის გუნდთან ერთად.

ტრადიციული საღებავები პიგმენტებს შეიცავს, ფერს კი მოლეკულების მახასიათებლები განაპირობებს სინათლის არეკვლის მხრივ. ნებისმიერი სინათლე, რომელიც არ შთაინთქმება, უკანვე ირეკლება, რასაც თვალით ვხედავთ და ობიექტის ფერად აღვიქვამთ. შესაბამისად, საღებავის ფერი თითოეული მოლეკულის თვისებებზეა დამოკიდებული, ახალი ფერის შესაქმნელად კი ახალი პიგმენტის სინთეზირებაა საჭირო.

ამის საპირისპიროდ, პლაზმონიკურ საღებავში ორი უფერო მასალის ნანონაწილაკები გამოიყენება — ალუმინისა და ალუმინის ოქსიდის. თუკი ოქსიდით დაფარულ ალუმინის სარკეზე ნანონაწილაკებს სხვადასხვანაირად დავაწყობთ, შევძლებთ გავაკონტროლოთ, როგორ იფანტება, ირეკლება და შთაინთქმება სინათლე.

ანალოგიური პროცესია პასუხისმგებელი პეპლის ფრთების შეფერილობაზეც. მეტიც, მეცნიერები ამ მხრივ თავად ბუნებამ შთააგონა, სადაც ყვავილებს, ჩიტებს, პეპლებსა თუ წყალქვეშა ქმნილებებს მიმზიდველი შეფერილობა გამოარჩევს, ეს ყველაფერი კი უფერული მასალების გეომეტრიული განლაგების დამსახურებაა.

ჩანდას გუნდმა ეს განლაგებები ნანომასშტაბის ალუმინითა და ალუმინის ოქსიდით გაიმეორა. ასე მათ სხვადასხვა ფერისათვის საჭირო ახალი მოლეკულა პიგმენტების საჭიროება შეამცირეს. შესაძლებელია, ნანომასშტაბის ფანტელები კომერციულ შემკვრელს გაერიოს და სხვადასხვა ფერის საღებავიც დამზადდეს.

ვინაიდან საღებავი მხოლოდ მეტალსა და მის ოქსიდებს შეიცავს, იგი გარემოსათვის საზიანოც არ არის.

"ნორმალური ფერი ხუნდება, რადგან პიგმენტი ფოტონების შთანთქმის უნარს კარგავს", — აცხადებს ჩანდა — "ამ შემთხვევაში ეს ფენომენი არ გვზღუდავს. როცა რაღაცას სტრუქტურული ფერით შევღებავთ, იგი საუკუნეების განმავლობაში უნდა შენარჩუნდეს".

საღებავი ინფრაწითელი სინათლის მთლიან სპექტრს ირეკლავს, შესაბამისად, იგი ნაკლებ სითბოს შთანთქავს — კომერციულ საღებავებით შეღებილს თუ შევადარებთ, პლაზმონიკური საღებავებით დაფარული ზედაპირები ტესტირებისას დაახლოებით 13-16°C-ით გრილი იყო. ამ ტემპერატურულმა სხვაობამ, შესაძლოა, შენობის შიგნით ჰაერის კონდიცირების საჭიროებებიც შეამციროს. თავისთავად, ხანგრძლივ პერსპექტივაში ასე ენერგიის მოხმარება და ნახშირბადის ემისიებიც დაიკლებს.

საგულისხმოა, რომ საღებავი უაღრესად მსუბუქია. მეტიც, ყველაზე მსუბუქი — კვლევის ავტორის მტკიცებით, სრული შეფერვა მხოლოდ საღებავის 150 ნანომეტრის გამოყენებითაც კია მიღწევადი. მაშინ, როცა Boeing 747-ის შეღებვას მინიმუმ 454 კილოგრამი ჩვეულებრივი საღებავი დასჭირდებოდა, პლაზმონიკური საღებავის შემთხვევაში ეს მხოლოდ 1.4 კილოგრამითაც მოხერხდებოდა.

გასათვალისწინებელია ისიც, რომ საღებავი მხოლოდ ლაბორატორიულ პირობებში შეიქმნა. შესაბამისად, ბაზარზე მას ახლო მომავალში ვერ ვიხილავთ.

კვლევის მიგნებებს დაწვრილებით გამოცემაში Science Advances გაეცნობით.