Forscher haben eine nachhaltige 3D-Drucktechnik entwickelt, die es ermöglicht, dynamische Farbverläufe aus einer einzigen Tinte zu erzeugen, inspiriert von der Farbwechsel-Fähigkeit von Chamäleons.
Die neue Methode basiert auf einem UV-unterstützten Direkt-Tinten-Schreib-3D-Druckansatz, der es ermöglicht, Strukturfarben während des Druckprozesses zu modulieren und Farbverläufe im sichtbaren Spektrum von tiefblau bis orange zu erzeugen.
Forscher entwickeln nachhaltige 3D-Drucktechnik für dynamische Farbgestaltung inspiriert von Chamäleons.
In einer wegweisenden Studie haben Forscher der University of Illinois Urbana-Champaign eine innovative Methode entwickelt, um mittels 3D-Druck mehrere dynamische Farben aus einer einzigen Tinte zu erzeugen. Inspiriert von der Fähigkeit von Chamäleons, ihre Farben zu wechseln, haben die Wissenschaftler eine nachhaltige Technik entwickelt, um Strukturfarben während des Druckprozesses zu modulieren.
Traditionelle Farben basieren auf chemischen Pigmenten oder Farbstoffen, die Licht absorbieren. Im Gegensatz dazu stammen Strukturfarben, die in vielen biologischen Systemen vorkommen, von nano-strukturierten Oberflächen, die mit sichtbarem Licht interferieren. Diese Strukturfarben sind nicht nur lebendiger, sondern auch potenziell nachhaltiger.
Die neue Technik basiert auf einem UV-unterstützten Direkt-Tinten-Schreib-3D-Druckansatz, der es ermöglicht, Strukturfarben während des Druckprozesses zu verändern, indem das Licht gesteuert wird, um die Verdampfungsanordnung speziell entwickelter Vernetzungspolymere zu kontrollieren.
Durch die Anpassung des Druckprozesses können die Forscher Strukturfarben im sichtbaren Wellenlängenspektrum von tiefblau bis orange erzeugen, wobei sie eine einzige Tinte verwenden. Dies ermöglicht es, Farbverläufe zu erzeugen, die bisher nicht möglich waren und traditionell den Einsatz mehrerer Farben erfordert hätten.
Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift PNAS, betont die Bedeutung der Zusammenarbeit und des Wissenstransfers zwischen den Forschern verschiedener Disziplinen, darunter Chemie, Chemieingenieurwesen und Materialwissenschaften. Durch die gemeinsame Arbeit auf molekularer Ebene konnten sie ein System entwerfen, das faszinierende Eigenschaften hervorbringt.
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