Ispirati dalla capacità di cambiare colore dei camaleonti, i ricercatori hanno sviluppato una tecnica sostenibile per stampare in 3D più colori dinamici da un singolo inchiostro.
"Progettando nuovi processi chimici e processi di stampa, possiamo modulare al volo il colore strutturale per produrre gradienti di colore che prima non erano possibili", ha affermato Ying Diao, professore associato di chimica e ingegneria chimica e biomolecolare presso l'Università di Urbana-Champaign dell'Illinois e ricercatore. ricercatore presso il Beckman Institute for Advanced Science and Technology.
Lo studio appare sulla rivista PNAS .
"Questo lavoro è un ottimo esempio del potere della collaborazione", ha affermato il coautore Damien Guironnet, professore associato di ingegneria chimica e biomolecolare.
In questo studio, Diao e i suoi colleghi presentano un approccio di stampa 3D con scrittura diretta a inchiostro assistita da UV in grado di alterare il colore strutturale durante il processo di stampa regolando la luce per controllare l'assemblaggio evaporativo di polimeri reticolanti appositamente progettati.
"A differenza dei colori tradizionali che provengono da pigmenti chimici o coloranti che assorbono la luce, i colori strutturali abbondanti in molti sistemi biologici provengono da superfici nanostrutturate che interferiscono con la luce visibile. Ciò li rende più vibranti e potenzialmente più sostenibili", ha affermato Sanghyun Jeon, l'autore principale e uno studente laureato del Diao Lab.
I ricercatori possono produrre colori strutturali nello spettro delle lunghezze d’onda visibili dal blu intenso all’arancione. Mentre un artista potrebbe utilizzare molti colori diversi per ottenere questa sfumatura di colore, il team di ricerca utilizza un singolo inchiostro e modifica il modo in cui viene stampato per creare la sfumatura di colore.
"Il lavoro mostra il beneficio derivante dal fatto che tutti noi abbiamo imparato gli uni dagli altri condividendo i nostri successi e le nostre sfide", ha affermato il coautore Simon Rogers, professore associato di ingegneria chimica e biomolecolare.
"Solo lavorando insieme potremmo progettare questo sistema a livello molecolare per produrre proprietà così affascinanti", ha affermato il coautore Charles Sing, professore associato di ingegneria chimica e biomolecolare e di scienza e ingegneria dei materiali.
Ulteriori informazioni: Sanghyun Jeon et al, Copolimeri a blocchi reticolabili a forma di scovolino per bottiglie con scrittura diretta di inchiostro per il controllo al volo del colore strutturale, Atti dell'Accademia nazionale delle scienze (2024). DOI:10.1073/pnas.2313617121. doi.org/10.1073/pnas.2313617121
Informazioni sul giornale: Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze
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