Des films à faible coût intensément colorés fabriqués à partir de cellulose pourraient être utilisés à la place des colorants toxiques, ou pour détecter du matériel contrefait.

Couleurs vives, films irisés, fabriqué à partir de la même pâte de bois que celle utilisée pour fabriquer du papier, pourrait potentiellement remplacer les pigments toxiques traditionnels dans les industries du textile et de la sécurité. Les films utilisent le même principe que l'on peut voir dans certaines des couleurs les plus vives de la nature, résultant en des couleurs qui ne se fanent pas, même après un siècle.

Certains des matériaux les plus brillants et les plus colorés de la nature - tels que les plumes de paon, ailes de papillon et opales - obtiennent leur couleur non pas de pigments, mais de leur seule structure interne.

Des chercheurs de l'Université de Cambridge ont recréé une structure similaire en laboratoire, résultant en des films aux couleurs vives qui pourraient être utilisés pour des applications textiles ou de sécurité. Les résultats sont publiés dans la revue Matériaux optiques avancés .

Dans des plantes telles que Pollia condensata, les couleurs irisées et métalliques saisissantes sont le résultat de fibres de cellulose disposées en piles en spirale, qui réfléchissent la lumière à des longueurs d'onde spécifiques.

La cellulose est constituée de longues chaînes de molécules de sucre, et est le matériau de biomasse le plus abondant dans la nature. Il se trouve dans les cellules de chaque plante et est le principal composé qui donne aux parois cellulaires leur force.

« La nature est une grande source d'inspiration :on peut utiliser des biocompatibles, des matériaux bon marché et abondants pour fabriquer des matériaux qui ont des applications dans la vie quotidienne, " a déclaré le Dr Silvia Vignolini du département de chimie de Cambridge, qui a dirigé la recherche. « Les matériaux que nous produisons peuvent être utilisés comme substituts aux colorants et colorants toxiques dans les aliments mais aussi dans l'étiquetage de sécurité ou les cosmétiques.

Les chercheurs ont utilisé de la pâte de bois, le même matériau qui est utilisé pour la fabrication du papier, comme matière première. En manipulant la structure de la cellulose contenue dans la pâte de bois, les chercheurs ont pu fabriquer des films de couleur irisée sans utiliser de pigments.

Pour faire des films, les chercheurs ont extrait des nanocristaux de cellulose de la pâte de bois. En suspension dans l'eau, les nanocristaux en forme de bâtonnets s'assemblent spontanément en couches nanostructurées qui réfléchissent sélectivement la lumière d'une couleur spécifique. La couleur réfléchie dépend des dimensions des couches. En faisant varier les conditions d'humidité pendant la fabrication du film, les chercheurs ont pu changer la couleur réfléchie et capturer les différentes phases de la formation de la couleur.

"La cellulose est un produit bien connu, matériau bon marché utilisé dans les industries papetières et pharmaceutiques, et est également utilisé dans les filtres et les matériaux isolants, cependant son potentiel n'est pas encore pleinement exploité, " a déclaré l'auteur principal de l'article, le Dr Ahu Gumrah Dumanli, du Laboratoire Cavendish de l'Université. « Il est important de bien comprendre les matériaux si nous voulons les utiliser pour des applications dans des dispositifs optiques. »