Intenzivno bela površina obično se dobija pomoću pigmenata koji apsorbuju i rasipaju svetlost. Istraživači su sada predstavili drugačiji materijal: poroznu penu koja izgleda izrazito belo zahvaljujući svojoj mikroskopskoj strukturi, a istovremeno odbija vodu bez upotrebe takozvanih večnih hemikalija iz grupe PFAS.
Ideja je preuzeta iz prirode. Sneg, oblaci i pojedini cvetovi mogu da izgledaju beli iako ne sadrže uobičajeni beli pigment. Njihove sitne, nepravilne strukture rasipaju veliki deo vidljive svetlosti u različitim pravcima, pa ljudsko oko površinu registruje kao belu. Sličan princip primenjen je u novom materijalu.
Prema podacima Univerziteta u Kjotu, pažljivo raspoređene pore u peni stvaraju snažno rasipanje svetlosti. Istovremeno, hrapavost površine sprečava kapljice da je lako nakvase. Voda dodiruje samo vrhove mikroskopskih izbočina, dok vazduh ostaje zarobljen u prostorima između njih, pa kapljica zadržava oblik i lakše sklizne.
Takvo spajanje optičkih i vodoodbojnih svojstava moglo bi da bude korisno za ambalažu, građevinske premaze, tekstil, papir, dekorativne površine i proizvode koji moraju da ostanu čisti. Međutim, laboratorijski uzorak nije isto što i materijal spreman za masovnu proizvodnju. Biće potrebno proveriti koliko dugo pena zadržava osobine pod sunčevim zračenjem, trenjem, promenama temperature i ponovljenim kvašenjem.
Posebnu pažnju privlači mogućnost smanjenja upotrebe titanijum-dioksida i fluorisanih supstanci. Titanijum-dioksid je veoma rasprostranjen beli pigment, ali njegova proizvodnja zahteva energiju i sirovine. PFAS jedinjenja koriste se zbog otpornosti na vodu, masnoću i toplotu, ali su izuzetno postojana i mogu se dugo zadržavati u životnoj sredini.
Nova pena pokazuje kako se željena funkcija može dobiti oblikom materijala, a ne nužno dodavanjem još jedne hemijske supstance. Taj pristup naziva se strukturna boja kada izgled nastaje usled interakcije svetlosti sa sitnom arhitekturom površine. Slične pojave mogu se videti na krilima leptira, perju ptica i oklopima pojedinih insekata.
Još jedno otvoreno pitanje jeste reciklaža. Materijal bez problematičnih premaza nije automatski održiv ukoliko se teško razgrađuje, zahteva mnogo energije ili ne može ponovo da se upotrebi. Konačna procena moraće da obuhvati čitav životni ciklus, od sirovina i proizvodnje do odlaganja.
Ako testovi pokažu da se pena može praviti jeftino i u velikim količinama, njena najvažnija osobina neće biti samo upečatljiva belina. Vrednost se nalazi u tome što ista mikroskopska struktura obavlja dve funkcije: upravlja svetlošću i vodom. Priroda takvu efikasnost koristi milijardama godina, a inženjeri sve češće pokušavaju da njena rešenja prenesu u svakodnevne proizvode.
S.B.
Izvor: Postinfo
