Les feuilles de polymère extrêmement fines et caractérisées par un taux de diffusion de la lumière élevé sont produites par un nouveau procédé développé par l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT). Le matériau peu coûteux peut être appliqué industriellement à divers objets pour leur donner un aspect blanc attrayant. De plus, le processus peut rendre les produits plus compatibles avec l'environnement.

Une surface blanche brillante rend les meubles et autres objets propres, brillant, et moderne. Jusque là, le dioxyde de titane a été le pigment standard utilisé pour la coloration blanche des laques, des peintures, et plastiques ainsi que des cosmétiques, nourriture, chewing-gum, ou des pilules. Cependant, le pigment est au centre des critiques. "Le dioxyde de titane a un indice de réfraction très élevé, il réfléchit presque complètement la lumière incidente. Mais il est associé à l'inconvénient que ses particules ne se dégradent pas et donc polluent l'environnement à long terme, " déclare le professeur Hendrik Hölscher de l'Institut de technologie des microstructures (IMT) du KIT. En outre, il y a eu des inquiétudes que le dioxyde de titane pourrait être nocif pour la santé.

"Nous évitons l'utilisation de pigments nocifs pour la santé et l'environnement en produisant des structures polymères poreuses d'une efficacité de diffusion comparablement élevée, " dit Hölscher. Lui et son équipe ont été inspirés par le scarabée blanc Cyphochilus insulanus, dont les écailles de chitine apparaissent blanches grâce à leur nanostructure particulière. « Sur la base de ce modèle, nous produisons des solides à base de polymère, nanostructures poreuses, qui ressemble à une éponge, " dit Hölscher, qui dirige le groupe Surfaces biomimétiques de l'IMT. Semblable aux bulles de mousse à raser ou de bain, la structure diffuse la lumière, ce qui fait apparaître le matériau blanc. La nouvelle technologie pour les optiques blanches économiques et respectueuses de l'environnement est adaptée à diverses surfaces.

Matériaux compatibles avec l'environnement — modelés sur la nature

« Les feuilles polymères produites par notre procédé sont extrêmement fines, souple, et de faible poids, mais toujours mécaniquement stable et peut être appliqué industriellement à une variété de produits, " explique le physicien. À une épaisseur de 9 m—neuf millièmes de millimètre—la nouvelle feuille de polymère réfléchit plus de 57 % de la lumière incidente. 80 à 90 % peuvent être atteints en augmentant l'épaisseur de la feuille. Dans le cours du travail de développement, la microstructure en forme d'éponge a été appliquée au verre acrylique. Cependant, le procédé peut être transféré à de nombreux autres polymères. « En dehors des foils, des objets entiers peuvent être colorés en blanc. Comme prochaine étape, nous prévoyons de produire des particules, par exemple. petites perles qui sont ajoutées à d'autres matériaux, " dit Hölscher. " Nous avons déjà reçu plusieurs demandes d'entreprises qui souhaitent rendre leurs produits plus respectueux de l'environnement. "

Alors que les ingénieurs développent fréquemment des solutions basées sur des matériaux constitués de plusieurs éléments chimiques, la nature se limite principalement à un seul matériau de base qui a des propriétés mécaniques intéressantes, optique, ou des propriétés physico-chimiques grâce à sa structure tridimensionnelle complexe. La bionique qui se concentre sur la compréhension et l'imitation des phénomènes de la nature pour les rendre techniquement utilisables conduit fréquemment à des solutions entièrement nouvelles qui n'auraient jamais été trouvées autrement, ajoute le chercheur.