Se référer aux bulles de savon et aux ailes de papillon, l’Académie chinoise des sciences utilise de l’encre transparente pour réaliser une impression couleur

Les imprimantes sont actuellement difficiles à remplacer le matériel de bureau, mais savez-vous que cela va engendrer de nombreux problèmes environnementaux ?

Le processus chimique de production de pigments et d'encres n'est pas respectueux de l'environnement.Un grand nombre d'impressions couleur nécessite le remplacement constant de plusieurs cartouches d'encre, et de nombreuses cartouches d'encre se trouvent dans la décharge avant d'être épuisées. Selon les statistiques, 1,1 milliard de cartouches d'encre sont jetées chaque année, et il faudra environ 450 ans pour se décomposer naturellement. Une boîte d'encre avec de l'encre résiduelle pollue en moyenne 60 mètres cubes d'eau.

Les nombreux problèmes de l'industrie de l'imprimerie incitent les chercheurs à inventer d'autres méthodes pour créer des images en couleur. Récemment, des chercheurs de l' Institut de chimie de l'Académie chinoise des sciences ont proposé une méthode d'impression « d'images couleur structurelles en couleur » à l'aide d'encres polymères transparentes. Cette méthode brise notre connaissance inhérente de l'impression couleur, et l'encre de couleur n'est plus nécessaire pour présenter différentes couleurs.

La couleur structurelle (couleur structurelle), également appelée "couleur physique", est la couleur produite par l'interaction entre la structure physique microscopique et la lumière naturelle (telle que la diffusion, l'interférence, la diffraction, etc.) Elle est complètement différente du rendu des couleurs. principe de "couleur chimique".

De magnifiques arcs-en-ciel et des bulles de savon, des plumes de paon colorées et des ailes de papillon.Ces couleurs qui brillent au soleil sont des couleurs structurelles largement présentes dans la nature.

Des chercheurs de l'Académie chinoise des sciences ont modifié l' imprimante à jet d'encre couleur la plus courante sur la base du principe de la couleur structurelle. Ils ont utilisé une encre polymère transparente à l'œil humain et remplacé le papier qui absorbe facilement la plupart des liquides par du verre à surface hydrophobe. Lorsque les gouttes d'encre à base d'eau tombent, elles seront repoussées par le verre, formant une structure similaire à un "mini dôme".

En utilisant les caractéristiques de tension superficielle du liquide et l'effet hydrophobe du verre, l'imprimante peut créer des micro-dômes de différentes tailles et formes, dont chacun reflète la lumière de différentes longueurs d'onde, permettant à l'œil humain de percevoir différentes couleurs. En regroupant des milliers d'images, vous pouvez créer de plus grandes images en couleur qui ressemblent à des gouttelettes d'encre colorées pulvérisées sur du papier.

Cependant, cet effet ne fonctionne que d'un côté.En regardant la feuille de verre de l'autre côté, l'encre est toujours transparente, ce qui est en fait très utile.

Les oiseaux sont confrontés à un taux de mortalité élevé lorsqu'ils traversent la ville.À New York, 90 000 à 230 000 oiseaux meurent chaque année à cause des collisions avec les fenêtres, qui leur sont invisibles. À l'avenir, l'ensemble du gratte-ciel pourra être recouvert de telles vitres, qu'il s'agisse d'un grand panneau d'affichage ou d'une fenêtre anti-oiseaux, sans obstruer la vue de l'intérieur.

Les chercheurs pensent que grâce à une manipulation précise de la forme du micro-dôme et de la structure du motif, ils peuvent contrôler pleinement la saturation, la luminosité et d'autres aspects de la couleur.

Cette nouvelle méthode de couleur structurelle est compatible avec les imprimantes existantes et peut également aider à réduire les coûts d'impression car elle ne nécessite qu'une seule encre. De plus, ces impressions peuvent résister à un léger blanchiment et ont une durée de vie beaucoup plus longue que les teintures qui s'estompent avec le temps. Tant que la structure du micro-dôme n'est pas détruite, la couleur sera toujours aussi vive et saturée qu'à première vue, il s'agit donc d'une méthode de rendu des couleurs plus écologique et plus stable.

En 2015, des chercheurs de l' Université des sciences et technologies du Missouri ont également créé une "imprimante sans encre" basée sur le principe de la couleur structurelle. Ils ont utilisé des lasers pour faire des milliers de petits trous dans des matériaux métalliques pour produire la même microstructure que les ailes de papillon, mais seules quelques couleurs telles que l'or, le vert, l'orange, le cyan, le magenta et le bleu marine peuvent être révélées.

Le problème le plus important est que "l'imprimante sans encre" ne peut fonctionner qu'à un niveau micro. Elle utilise un matériau intercalaire mince de seulement 170 nanomètres d'épaisseur, composé de deux couches d'argent, avec une couche de dioxyde de silicium entre les deux. Cette version en couleur du logo de l'Université des sciences et technologies du Missouri mesure environ un milliardième de mètre.

Cependant, cette "imprimante sans encre" n'était à l'origine "pas d'impression", mais a choisi de se consacrer à des applications plus subtiles, telles que la création de marques de sécurité avancées invisibles à l'œil nu et la réalisation de nouveaux types de stockage d'informations.

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