Dans toute la nature, les couleurs proviennent généralement de deux sources :les couleurs pigmentaires et les couleurs structurelles. Aux fins d'application, les pigments ou les colorants qui absorbent la lumière sont considérés comme la méthode traditionnelle pour colorer les matériaux en raison de leur facilité d'utilisation. Malgré leurs atouts, il y a des aspects négatifs aux couleurs de pigments tels que le potentiel de dommages environnementaux pendant le processus de fabrication et la dégradation photochimique qui entraîne la décoloration de la couleur d'origine.
Couleurs structurelles, d'autre part, produire de la couleur grâce à des nanostructures qui réfléchissent ou diffusent la lumière. Les plumes d'oiseaux et les écailles de papillons sont deux des nombreux exemples de couleurs structurelles dans la nature. En outre. leurs espacements structurels permettent la production de couleurs plus distinctes que ce qui est possible avec des pigments. Cependant, malgré les nombreux avantages des couleurs structurelles dans diverses applications, les coûts de fabrication élevés et l'incapacité de changer une couleur structurelle une fois qu'elle a été appliquée ont réduit la mise en œuvre généralisée.
Recherche menée par Geunbae Lim, professeur au Département de génie mécanique de l'Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH), en collaboration avec Taechang An, professeur au Département de génie de la conception mécanique de l'Université nationale d'Andong, a développé avec succès une nouvelle méthode rentable pour obtenir des couleurs structurelles biomimétiques avec la possibilité d'ajuster finement les structures terminées. Cette réalisation a été publiée dans le magazine de renommée mondiale Matériaux et interfaces appliqués ACS .
L'équipe a utilisé la diffusion quasi-ordonnée - le phénomène où une longueur d'onde réfléchie de manière constructive est observée lorsque des nanostructures de même taille sont uniformément réparties sur une zone irradiée - grâce à la fabrication de nanostructures ZnO. En synthétisant avec succès le ZnO dans les formes souhaitées par croissance sélective et gravure, l'équipe a découvert la technique de fabrication flexible et à grande échelle de couleurs structurelles. Le processus de synthèse et les nanostructures résultantes peuvent être affinés en contrôlant le temps et la concentration en réactifs, et en plus, les techniques de masquage permettent l'application de différentes couleurs structurelles sur la même surface.
Lim a souligné l'importance de cette recherche parce que la méthode proposée a surmonté les limitations existantes et devrait être applicable à de nombreux domaines, y compris la fabrication écologique de microélectrodes, capteurs, et des étiquettes anti-effraction.
