Una tavolozza di colori su un piatto d'argento:ecco come appare la prima fotografia a colori al mondo. È stato preso dal fisico francese Edmond Becquerel nel 1848. Il suo processo era empirico, mai spiegato, e presto abbandonato. Ora, un'équipe del Centre de recherche sur la conservazione (CNRS/Muséum National d'Histoire Naturelle/Ministère de la Culture), in collaborazione con il sincrotrone SOLEIL e il Laboratoire de Physique des Solides (CNRS/Université Paris-Saclay), riporta che i colori ottenuti da Edmond Becquerel erano dovuti alla presenza di nanoparticelle di argento metallico. Il loro studio è stato pubblicato il 30 marzo 2020 in Angewandte Chemie Edizione Internazionale .

Nel 1848, al Muséum d'Histoire Naturelle di Parigi, Edmond Becquerel è riuscito a produrre una fotografia a colori dello spettro solare. Queste fotografie, che chiamò "immagini fotocromatiche, " sono considerate le prime fotografie a colori al mondo. Poche di queste sono sopravvissute perché sono sensibili alla luce e perché in primo luogo ne sono state prodotte pochissime. È stata necessaria l'introduzione di altri processi perché la fotografia a colori diventasse popolare nella società.

Da oltre 170 anni, la natura di questi colori è stata dibattuta nella comunità scientifica, senza risoluzione. Ora sappiamo la risposta, grazie a un'équipe del Centre de recherche sur la conservazione (CNRS/Muséum National d'Histoire Naturelle/Ministère de la Culture) in collaborazione con il sincrotrone SOLEIL e il Laboratoire de Physique des Solides (CNRS/Université Paris-Saclay). Dopo aver riprodotto il processo di Edmond Becquerel per realizzare campioni di diversi colori, il team ha iniziato riesaminando le ipotesi del XIX secolo utilizzando strumenti del XXI secolo. Se i colori fossero dovuti a pigmenti formati durante la reazione con la luce, avrebbero dovuto esserci variazioni nella composizione chimica da un colore all'altro, che nessun metodo di spettroscopia ha mostrato. Se fossero il risultato di un'interferenza, come le ombre di alcune farfalle, la superficie colorata avrebbe dovuto presentare microstrutture regolari circa delle dimensioni della lunghezza d'onda del colore in questione. Eppure nessuna struttura periodica è stata osservata utilizzando la microscopia elettronica.

Però, quando sono state esaminate le tavole colorate, nanoparticelle di argento metallico sono state rivelate nella matrice costituita da grani di cloruro d'argento e le distribuzioni delle dimensioni e delle posizioni di queste nanoparticelle variano in base al colore. Gli scienziati ipotizzano che in base al colore della luce (e quindi alla sua energia), le nanoparticelle presenti nella lamina sensibilizzata si riorganizzano:alcuni si frammentano e altri si fondono. La nuova configurazione conferisce al materiale la capacità di assorbire tutti i colori della luce, ad eccezione del colore che lo ha causato, producendo così il colore che vediamo. Le nanoparticelle con proprietà legate al colore sono note come plasmoni di superficie, vibrazioni elettroniche (qui, quelli delle nanoparticelle di argento metallico) che si propagano nel materiale. Uno spettrometro in un microscopio elettronico ha misurato le energie di queste vibrazioni per confermare questa ipotesi.