שונות

מדענים מייצרים טיפות עם צבעים ססגוניים ללא שימוש בצבעים

מדענים מייצרים טיפות עם צבעים ססגוניים ללא שימוש בצבעים

מהנדסים מאוניברסיטת MIT ואוניברסיטת פן סטייט המציאו דרך לגרום לטיפות מים צלולות רגילות לייצר צבע עז יפהפה ללא שימוש בדיו או צבעים. האפקט נוצר באמצעות שימוש בערפל דק של טיפות שקופות המוארות במנורה אחת.

ראה גם: הצבע העתיק ביותר בעולם שנחשף ליותר ממיליארד שנה

צבע מבני

הם חייבים את הגוונים הססגוניים הללו למשהו שנקרא "צבע מבני". המונח מתייחס ליצירת צבע דרך משטחים מובנים מיקרוסקופיים מספיק טובים כדי להפריע לאור הנראה.

כעת, הם מאמינים כי ניתן להשתמש באפקט זה במקום צבעים סינתטיים מזיקים לעיתים קרובות. הם אפילו יצרו מודל לחיזוי הצבעים שהתקבלו.

"צבעים סינטטיים המשמשים במוצרי צריכה ליצירת צבעים בהירים עשויים שלא להיות בריאים כפי שהם צריכים להיות", אומר מתיאס קול, עוזר פרופסור להנדסת מכונות ב- MIT.

"מכיוון שחלק מהצבעים הללו מוסדרים בצורה חזקה יותר, חברות שואלות, האם נוכל להשתמש בצבעים מבניים להחלפת צבעים שעלולים להיות לא בריאים? הודות לתצפיות המוקפדות של איימי גודלינג ולורן זרזר בפן סטייט ולדוגמנות של שרה, שהביאו את האפקט הזה וההסבר הפיזי שלו לאור, אולי יש תשובה.

המודל הרומן לוקח בחשבון הכל כולל התנאים המבניים של הטיפות ומדדי השבירה שלהם. החוקרים כבר בדקו את תחזיות המודל בכמה ניסויים.

בדיקת המודל

ראשית, הם יצרו תחליבי טיפות בגדלים מבוקרים. בדיקה זו הביאה למה שהחוקרים מכנים "שטיח" טיפות באותו גודל בדיוק בצלחת פטרי. לאחר מכן הם האירו אותו באור לבן יחיד והקליטו את הטיפות במצלמה.

כשהמצלמה הסתובבה החוקרים הצליחו לחזות כיצד הזווית בה האור נכנס לטיפה משפיעה על צבעם. לאחר מכן הצוות בדק טיפות בגדלים שונים. באופן מרשים מספיק, תחזיות המודל הוכיחו את הנכון בכל התרחישים הללו.

עוד הם ביקשו לבדוק את חשיבות העקמומיות בטיפות. כדי להשיג זאת הם השתמשו בעיבוי מים על גבי סרט שקוף שטופלו בתמיסה דוחה מים. הם מצאו דפוס צבע יפהפה לא פחות, שחזוי הדגם, שכמעט נראה בצורת פיל.

לבסוף החוקרים בדקו את המודל שלהם על כיפות מוצקות וכיפות מלאות מודפסות בתלת מימד מחומרים שקופים מבוססי פולימר. המודל שוב היה מדויק בחיזוי דפוסי הצבע שהתקבלו.

"יש מרחב פרמטרים מורכב שאפשר לשחק איתו", אומר קול. "אתה יכול להתאים את גודל הטיפה, המורפולוגיה ותנאי התצפית כדי ליצור את הצבע הרצוי."

החוקרים מאמינים כי המודל עשוי לשמש לעיצוב טיפות ליישומים רבים לשינוי צבע החל ממבחני לקמוס ועד דיו המשתנה צבע באיפור. המודל ישמש מדריך תכנון יעיל לכל האפשרויות הללו.


צפו בסרטון: 3 Dip Technique with Acrylic Pour (נוֹבֶמבֶּר 2021).