strukturfärger

Strukturfärger är färger som uppkommer genom ljusets samspel med ytors mikro- eller nanostrukturer snarare än genom kemiska pigment eller färgämnen. Färgen uppstår ofta genom interferens, diffraktion eller selektiv spridning av ljus och kan vara mycket vinkelberoende.

Mekanismerna inkluderar tunna filmsinterferens i multilager (Bragg-reflektorer) som ger starka färger, diffraktion i regelbundna nanopor- eller nanopartikelstrukturer samt spridning i fotoniska kristaller. Naturliga exempel finns i påfågelns fjäderdräkt, fjärilars vingar och opaler där färgen beror på strukturer snarare än pigment. Även vissa fåglar och insekter visar strukturfärger.

Användningar: strukturfärger förekommer i naturen och används i biomimikri inom material- och produktdesign. I tillämpningar kan de erbjuda färg som inte bleknar lika lätt som pigmentbaserad färg och används i säkerhetsegenskaper, dekorativa ytor, kosmetika och optiska komponenter. De kan också ge iriserande, skiftande färger som ändras med blickvinkel.

Fördelar och nackdelar: Fördelar inkluderar hög färgfasthet och möjlig miljövänligare färgning. Utmaningar innefattar vinkelberoende färger, ibland smala färgområden, känslighet mot mekanisk skada och kostnader eller komplexitet i produktion.

Tillverkning och teknik: metoder inkluderar biomimikri och självorganisation av kolloider (self-assembly), nanolitografi, nanostrukturering av ytor och deposition av tunna filmsystem som Bragg-reflektorer. Material används bland annat polymerer och keramik/ metall-nanostrukturer. Forskning pågår för att förbättra färgkontroll, hållbarhet och skalbarhet i kommersiella tillämpningar.