Structurele kleur

Fountain Sketchsmal
© SGI 2014

Laat er wat meer kleur zijn

Max lijdt in stilte terwijl hij Lily vergezelt doorheen één van de meest populaire winkelstraten in Barcelona. Lily daarentegen ziet er dolgelukkig uit. Ze voelt aan de stoffen, past kleuren en berekentg in gedachten het maximale bedrag dat ze kan spenderen.
"Kunnen we nu gaan en iets meer ... wetenschappelijks doen?" vraagtt Max met vermoeide stem. Lily stopt, maar niet vanwege Max. Ze blijft stokstijf staan voor een winkel en staart naar een jurk in de etalage. "Dat is hem!" zegt ze en rent naar binnen. Max kijkt naar het raam en verstijft. "O nee!" mompelt hij en haast zich achter haar aan.
Lily staat een jurk te strelen die net op een pauw lijkt. Max zucht en vraagt haar wat er zo speciaal is aan die jurk.
"Nou, je wilde iets meer in een wetenschappelijke context doen, hè?" vraagt Lily. Max kijkt verbaasd. "Ik bedoelde wel geen vogelkunde" zegt hij. Lily lacht. "Dit zijn high tech structurele kleuren!" corrigeert ze hem. Ze betaalt de jurk en verlaat de winkel alsof ze een prijs gewonnen heeft.
Ze gaat op de rand van een fontein zitten en Max vraagt haar om wat meer uitleg. Lily begint hem te vertellen dat vele eeuwen geleden, Isaac Newton en Robert Hooke hadden gesuggereerd dat de veren van de pauw blauw en groen gekleurd waren vanwege hun structuur. Hun oppervlaktestructuur reflecteert het licht op een zodanige manier dat we hen als kleuren zien, terwijl ze in werkelijkheid bruin gepigmenteerd zijn met melanine.
"In dit geval gedraagt​​ licht zich als een golf" zegt Lily en gooit een klein steentje in de fontein. De kiezel veroorzaakt een ronde golf die zich verspreidt. Vervolgens gooit Lily drie steentjes bij elkaar. Ze maken alle drie golven die op elkaar inwerken. Op sommige punten komen de golven samen en versterken elkaar, terwijl op andere punten de golven elkaar opheffen.
"Dit is golfinterferentie - ik ken dit fenomeen" roept Max.
Het oppervlak van het materiaal waarvan deze jurk is gemaakt, evenals de pauwenveren bestaan uit heel kleine evenwijdige lijnen. Deze microstructuur reflecteert het licht onder verschillende hoeken. Op die manier worden verschillende kleuren weergegeven vanuit verschillende hoeken.
"Kan je mij a.u.b. vertellen dat dit meer toepassingen heeft dan in de textielindustrie" onderbreekt Max haar.
"Dit is haute couture!" protesteert Lily. "En ja, er zijn tal van toepassingen. Oppervlakken die stralende kleuren hebben, maar ook de oppervlaktecamouflage dankzij deze biomimetrische materialen. Zo ook ... laagreflecterend glas ... of efficiënte optische schakelaars ". Dit zint Max en hij knikt tevreden.
"Deze structuur stelt ons in staat om licht te beheersen op nanometerschaal. Dit is hoe men de veiligheidshologram op jouw creditcard wordt gemaakt! Stel je voor, antireflecterende oppervlakken voor super-efficiënte zonnecellen! Of chips, optische chips die op licht werken in plaats van elektriciteit. Ze geven informatie veel sneller door ", besluit Lily.
"Weet je wat? Na dit alles, vind ik de pauwenjurk niet zo verschrikkelijk meer ", zegt Max blij en probeert zo een ​​compliment te geven. Lily werpt hem een ​​gemene blik, en kan niet laten eraan ​​toe te voegen dat het niet alleen pauwen zijn die deze speciale functie hebben. Vlinders, andere soorten vogels zoals bijeneters en ara's hebben ook soortgelijke structuren. Daarna staat ze op en kondigt aan dat het tijd is om terug te gaan naar de winkels!