Une équipe internationale de chercheurs a créé une nouvelle façon de colorer les matériaux manufacturés. Dans leur article publié dans la revue Avancées scientifiques , le groupe décrit comment ils ont créé la nouvelle technique de coloration et pourquoi ils pensent qu'elle offre des avantages par rapport aux méthodes conventionnelles.

Des recherches antérieures ont montré qu'il existe deux manières fondamentales de produire de la couleur dans un matériau. L'une consiste à utiliser des matériaux qui ont des molécules capables d'absorber la lumière, l'autre consiste à utiliser des matériaux qui diffusent la lumière de la manière souhaitée à l'aide de nanostructures. Les scientifiques des matériaux ont découvert que l'utilisation de structures pour créer de la couleur présente de nombreux avantages par rapport à celles qui nécessitent une absorption, mais les faire de cette façon s'est avéré difficile. Dans ce nouvel effort, les chercheurs rapportent qu'ils ont développé une technique qui surmonte ces défis, permettant la production de matériaux colorés de manière rapide, simple et évolutif.

La nouvelle technique s'inspire des plumes de canard et de dinde. L'équipe a créé de minuscules boules de mélanine, puis les a recouvertes de silice pour créer des structures similaires à celles trouvées dans les plumes des oiseaux. Des recherches antérieures ont montré que l'espacement entre les boules de mélanine produit des couleurs différentes. Le revêtement de silice transparent sert à cet effet en forçant les billes à s'éloigner ou à se rapprocher. La distance est déterminée par l'épaisseur du revêtement - un épais éloigne les billes, tandis que le contraire les rapproche. De façon intéressante, observé au microscope, ils sont tous noirs. Ce n'est que lorsqu'ils sont vus à une distance normale que la couleur apparaît. L'équipe constate que changer la taille des boules n'a aucun impact sur la couleur produite.

L'équipe appelle le résultat de leur effort des "supraballes". Après les avoir créés et vu comment ils fonctionnaient, ils les étudièrent davantage pour comprendre ce qui se passait. Ils ont constaté que les noyaux étaient hautement réfractifs tandis que les coques avaient un faible indice de réfraction, qui a servi à augmenter la réflectance, résultant en des couleurs plus vives. Ils notent que les supraballs pourraient être ajoutés directement à la peinture ou aux matériaux de base en plastique pour créer les couleurs souhaitées et suggèrent qu'ils pourraient également être utiles pour les encres et les produits cosmétiques.