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혁신 분명: 플라즈마 도료 신소재의 발견 & #34;일반 도료를 대체할 수 있다

2023/3/13 13:34:00 0

나비도료

전통적인 도료의 색은 합성안료에서 온것인데 이런 안료는 시간이 흐름에 따라 퇴색되며 아주 친환경적이지 않다.그러나 곧 더 좋은 대체품이 있을 것이다. 그것은 바로 색채를 생성하는 나노 구조의 도료를 융합한 것이다.우리는 이전에 어떤 나비의 날개를 모방하여 이렇게 선명한 색채를 나타내는 기술을 들은 적이 있다.이 날개들은 천연 안료를 포기하고 나노미터 구조로 환경의 흰 빛을 반사/산란하고 흡수하는 방식으로 선홍색, 파란색 또는 녹색 등의 색으로 보입니다.

이런 금속 나비 예술품에는 각각 나비의 계발을 받은 플라즈마 도료가 한 겹씩 있다

Debashis Chanda 교수의 지도하에 센트럴 플로리다 대학의 과학자들은 실험적인"플라즈마 도료"에서 이러한 현상을 복제했습니다.

상업용 접착제 액체 (중합체 수지 및 이소프로필 알코올) 외에도 더 작은 산화 알루미늄 입자에 칠해진 미세한 거울 알루미늄 조각이 포함되어 있습니다.이 나노 입자의 크기와 간격에 따라 이 얇은 조각들은 청색, 핀홍색 또는 노란색으로 보인다.원색이 다른 슬라이버를 서로 다른 비율로 혼합함으로써 다양한 도료 색조를 만들 수 있다.

찬다에 따르면 현재 전통적인 페인트에 사용되는 합성안료에 비해 페인트에 사용되는 알루미늄은 환경에 훨씬 덜 해롭다.또한 이러한 안료는 시간이 지남에 따라 광자를 흡수하는 능력을 잃어 외관이 어두워지지만 나노구조의 얇은 조각은 기한 없이 같은 밝은 색채를 만들 수 있어야 한다.

더 중요한 것은 넓은 면적-두께비 때문에 플라즈마 도료가 아주 적으면 표면에 효과적으로 바를 수 있다는 것이다.예를 들어 이 대학은 약 3파운드 (1.4kg) 의 도료만으로 747 거대 제트기 한 대를 한 겹 칠할 수 있으며 같은 작업을 수행하려면 1000파운드 (454kg) 가 넘는 전통 도료가 필요하다고 밝혔다.이것은 공식적으로 양성자 도료를 세계에서 가장 가벼운 도료로 만들었다.

마지막으로 이 도료는 전체 적외선 스펙트럼을 반사하기 때문에 흡수하는 열량이 매우 적다.따라서 밑바닥 표면은 같은 색상의 기존 도료를 칠했을 때보다 25~30ºF(14~17ºC)의 온도를 유지한다고 한다.

Chanda는"미국에서 전체 전력의 10% 이상이 에어컨 사용에 사용됩니다."양성자 도료가 약속하는 온도 차이는 현저한 에너지 절약을 초래할 것이다.더 적은 전력을 사용하여 냉각하는 것도 이산화탄소 배출을 줄이고 지구 온난화를 줄일 수 있다."

현재 실험실에서 생산되는 양성자 도료는 대규모로 생산되는 안료 도료보다 제조 원가가 더 높다.일단 이 기술이 상업생산수준으로 확대되면 상황은 더는 그렇지 않기를 바란다.

이 연구는 최근 과학 진전지에 실린 논문에서 묘사되었다.

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