受到蝴蝶启发的等离子体涂料，成为世界上最轻的涂料

传统涂料的颜色来自于合成颜料，这些颜料会随着时间的推移而褪色，而且不是很环保。不过，很快就会有一个更好的替代品，那就是融合了产生色彩的纳米结构的涂料。我们以前听说过一些技术，模仿某些蝴蝶的翅膀显示出如此鲜艳的色彩。这些翅膀放弃了天然的颜料，而采用了纳米级的结构，以反射/散射和吸收环境中的白光的方式，使其看起来是鲜红、蓝色或绿色等颜色。

在Debashis Chanda教授的领导下，佛罗里达州中部大学纳米科学技术中心的科学家们在一种实验性的“等离子体涂料”中复制了这种现象。

除了一种商业黏合剂液体（一种聚合物树脂和异丙醇），它包含了微小的镜面铝片，这些铝片被涂在更微小的氧化铝颗粒上。根据这些纳米颗粒的大小和间距，这些薄片看起来是青色、品红色或黄色。通过以不同比例混合不同原色的薄片，可以产生各种涂料色调。

据Chanda称，与目前在传统油漆中使用的合成颜料相比，油漆中使用的铝对环境的危害要小得多。此外，虽然这些颜料随着时间的推移会逐渐失去吸收光子的能力——导致外观变暗——但纳米结构的薄片应该可以无限期地产生同样的亮丽色彩。

更重要的是，由于其较大的面积厚度比，只需要很少的等离子体涂料就能有效地涂抹在表面上。例如，该大学表示，只需要大约3磅（1.4千克）的涂料就可以为一架747巨型喷气机涂上一层，而要完成同样的工作，则需要超过1000磅（454千克）的传统涂料。这正式使等离子涂料成为世界上最轻的涂料。

最后，由于该涂料反射整个红外光谱，它吸收的热量非常少。因此，据说底层表面比涂有相同颜色的传统涂料会保持14℃至17℃的温度。

Chanda说：“在美国，超过10%的总电力用于空调的使用，等离子涂料所承诺的温度差异将导致显著的能源节约。使用更少的电力进行冷却也将减少二氧化碳的排放，减轻全球变暖。”

目前，实验室生产的等离子涂料比大规模生产的颜料涂料的制造成本要高。希望一旦该技术被扩大到商业生产水平，成本价格有所降低。

这项研究在最近发表于《科学进展》杂志上。