В Японии разработан краситель на основе диоксида кремния

Японские ученые разработали невыцветающий и безвредный пигмент. Он состоит из диоксида кремния (кварцевый песок) и углеродной сажи, наносится на окрашиваемую поверхность распылением и образует на ней прочное покрытие. Обычные пигменты поглощают свет определенных участков спектра, а отраженный свет формирует видимый оттенок пигмента. Другой тип формирования цвета – так называемая структурная окраска, часто встречающаяся у насекомых. Например, у бабочек массивы мелких частиц выглядят окрашенными в разные цвета за счет эффектов интерференции, дифракции и рассеяния света. Они связаны с высокой степенью упорядоченности частиц, образующих кристаллические структуры.

Исследователям удалось избежать кристаллизации и избавиться от «радужного» эффекта. Для этого они окрасили поверхность смесью из метанола и частиц диоксида кремния субмикронного размера. Метанол полностью испарялся в процессе распыления, а оседающие на подложку сухие частицы формировали не ней тонкое и равномерное аморфное покрытие. Для дополнительной стабилизации массива использовался полиэлектролит. Варьируя размеры частиц, ученые получили покрытия, оттенки которых меняются от светло-голубого (диаметр частиц 230 нанометров) до светло-розового (диаметр частиц 360 нанометров).

Поскольку  аморфные структуры были бледными, в них ввели  частицы углеродной сажи, уменьшающей рассеивание света во всем видимом спектре. В результате цветовая насыщенность существенно повысилась. Новая технология позволяет создавать как яркие изображения, так и приглушенные, характерные для традиционной японской живописи. Кроме этого, пигменты могут использоваться в косметической промышленности, строительстве и автомобилестроении.