En réponse aux préoccupations mondiales concernant les effets néfastes des substances chimiques sur la santé humaine et l'environnement, la plupart des pays développés ont légalement restreint l'utilisation de colorants contenant des métaux lourds ou des composés organiques cancérigènes; Donc, le remplacement de ces matériaux de couleur par des substances plus sûres est une question urgente. Motivé par cela, un groupe de recherche de l'Université de Nagoya a découvert que des pigments de différentes couleurs peuvent être obtenus en combinant de fines particules de silice (poudre blanche) et un complexe de fer et d'acide tannique (composé noir), qui sont toutes deux des substances peu coûteuses et inoffensives utilisées pour les aliments et les cosmétiques. On s'attend à ce que les pigments soient une alternative aux matières colorantes nocives conventionnelles. Cette étude a été rapportée dans ACS Chimie et Ingénierie Durables le 8 août, 2019.

Certains pigments et colorants classiquement utilisés contiennent des métaux lourds et sont cancérigènes, entraînant la nécessité de les remplacer par des colorants moins chers et plus sûrs. Dans cette recherche, le groupe a préparé des pigments sûrs et peu coûteux à partir de fines particules à base de silice, qui abonde sur terre, et le fer tannique (Fe-TA), dérivé de l'acide tannique (TA) et du fer (Fe) obtenus à partir de plantes. En modifiant la taille des fines particules composées de silice et de tannate de fer, la couleur résultante peut être modifiée. En outre, la dépendance angulaire de la couleur résultante peut être réduite en changeant l'état global des particules. En outre, la présence de TA augmente la stabilité mécanique du pigment et améliore son adhérence au substrat verrier, ce qui le rend approprié pour les applications de revêtement.

L'auteur principal dit « Dans notre vie quotidienne, les pigments et les colorants qui absorbent une partie du spectre visible et diffusent ou transmettent d'autres couleurs de lumière sont largement utilisés. Cependant, le monde naturel contient non seulement des pigments et des colorants de ce genre, mais aussi des matériaux structurellement colorés, qui affichent des couleurs vives en raison de l'interaction de leur structure fine avec la lumière. Étant donné que, il ne fait aucun doute que les pigments colorés structurellement sûrs et peu coûteux introduits dans cette étude seront utiles pour la vie de tous les jours. »

Les matériaux structurellement colorés peuvent afficher différentes couleurs sur la base du principe des trois couleurs primaires de la lumière. En outre, des matériaux dont les couleurs ne dépendent pas de l'angle de vue peuvent être préparés. À l'avenir, le groupe s'attend à ce que la recherche sur les matériaux colorés structurellement aboutisse au développement de colorants sûrs et peu coûteux.