تطوير طلاء يقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الطائرات
قد لا يبدو الطلاء وكأنه العنصر الأثقل الذي يجب مراعاته عند بناء جهاز كبير مثل الطائرة، ولكن كتلته يمكن أن تزيد. الآن، يمكن لمادة جديدة وخفيفة الوزن أن توفر بديلاً مرحبًا به: اكتشف عالما المواد من جامعة كوبي، فوجي مينورو وسوجيموتو هيروشي، كرات نانوية وهي عبارة عن بلورات سيليكون غير مرئية تقريبًا. يمكن للجسيمات أن تعكس الضوء بفضل التشتت الكبير والفعال للغاية، حسبما ورد في بحث نُشر في مجلة ACS Applied Nano Matter. قد تعني النتيجة تغطية السطح بلون نابض بالحياة مع إضافة 10 بالمائة فقط من الوزن الذي سيجلبه الطلاء، حسبما ذكرت شركة Fast Company.
ويمكن أن يكون لهذا التخفيض تأثير هائل على عوامل مثل التكلفة وثاني أكسيد الكربون المنتج. ببساطة، يجب على الطائرة أن تستخدم المزيد من الوقود مع ارتفاع وزنها، وبالتالي زيادة كمية الأموال التي تنفقها شركات الطيران (ثم تفرض رسومًا على العملاء)، بالإضافة إلى كمية الوقود المحروق كثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
يركز اكتشاف مينورو وهيروشي على الألوان الهيكلية بدلاً من الألوان الصبغية لعرض الألوان والحفاظ عليها. فالأول يمتص الأطوال الموجية بينما يعكس تلك التي تلتقطها العين البشرية. من ناحية أخرى، الألوان الهيكلية هي "ألوان مكثفة ومشرقة تنتج عن تفاعل الضوء مع البنى الدقيقة والنانوية الدورية التي تسبب اللون عن طريق التداخل أو التشتت المتماسك أو الحيود"، وفقًا لموسوعة تقنية النانو.
يتبع عمل الفريق الأبحاث السابقة التي تمكنوا فيها من بناء بلورات نانوية بحجم معين. ثم جاء إنشاء التعليق العامي، الذي يحافظ على جزيئات السيليكون النانوية البلورية ممزوجة بالسائل الداعم بدلاً من فصلها. في الوقت الحاضر، يختلف لون الحبر المعتمد على الغلاف النانوي مع قيام الفريق بتغيير أحجام البلورات النانوية. تنتج الجزيئات الأكبر ألوانًا دافئة مثل اللون الأحمر، بينما تعرض الجزيئات الأصغر ألوانًا أكثر برودة مثل اللون الأزرق. ويجب أن تظل هذه الظلال متماثلة بغض النظر عن الزاوية التي يراها الشخص.
