structuurkleuren

Structuurkleuren zijn kleuren die ontstaan doordat licht interageert met micro- en nanostructuren in een materiaal. In tegenstelling tot pigmentkleuren, die door chemische absorptie ontstaan, komen structuurkleuren door de fysieke orde van de structuur op nanoschaal. Licht wordt gereflecteerd, gebroken of verstrooid door periodieke of quasi-periodieke patronen, waardoor specifieke golflengten domineren. De kleur kan hoekafhankelijk zijn (iridescentie) of hoekonafhankelijk.

In de natuur komen structuurkleuren veel voor, zoals de iriserende vleugels van Morpho-vlinders, de glans van pauwenveren en de speelse kleuren bij opalen. Structuurkleuren blijven vaak beter behouden dan pigmentkleuren, maar zijn wel gevoelig voor mechanische of omgevingsveranderingen die de nanostructuur beschadigen.

Kunstmatige structuurkleuren worden gemaakt met technieken als zelforganisatie van colloïdale deeltjes, fotonische kristallen, gelaagde dielectische films en nanofabricage zoals lithografie en nano-imprinting. Typische materialen zijn siliciumdioxide (SiO2), titaniumdioxide (TiO2) en andere materialen die in polymeren of glas voorkomen. De kleur hangt af van de afmetingen, orde en samenstelling van de structuur en wordt gemeten met spectrofotometrie en beeldanalyse (SEM/AFM).

Toepassingen zijn decoratieve coatings, anti-vervalsingen, textiel en cosmetica die zonder pigmenten kleur geven, plus optische sensoren en displays die reageren op druk, temperatuur of chemische omgeving. Voordelen zijn heldere, lange houdbaarheid en milieuvriendelijkheid; nadelen zijn complexe productie en variatie bij kijkhoek en mechanische belasting.