lys-der-som-15.html
vb 504544 DTU bog
16 / 54
det gælder for eksempel lys, der passerer gennem et vindue eller reflekteres fra overfla
den
af et spejl. men hvis overfla
den
på spejlet består af strukturer på samme længdeskala som bølgelæng
den
, begynder bølgenaturen at dominere og lyset vil interagere
med
strukturerne. u
den
at gå nærmere i detaljer, betyder det i praksis at strukturerne skal være mindre end 10 µm for at være interessante
til
changerende farver og under 500 nm for at kunne bruges
til
mere vinkelrobuste farveeffekter. forholdet mellem bølgelængde og afstand afgør reflektionen morpho-sommerfuglens vinger består af en horisontal lagstruktur, hvor lagtykkelsen typisk er nogle få hundrede nanometer. en sådan struktur giver anledning
til
bølge- fænomenet konstruktiv interferens, hvor bølgerne
med
den
optimale bølgelængde intensitet forstærkes i retning væk fra overfla
den
. det er forholdet mellem lysets bølgelængde og afstan
den
mellem lagene, der afgør hvilke bølgelængder, der reflekteres kra?igt, og hvilke der ikke gør. disse principper for farveskabelse står i kontrast
til
den
traditionelle måde at farve produkter på. de mange klare farver vi i dag ser i forskellige plastikprodukter, for eksempel i legetøj, fremkommer som følge af indfarvning af plastikken eller ved hjælp af overfladedekorationer
med
maling. ved indfarvning af plastikken blandes
den
rene gennem- sigtige plastik
med
et kemisk farvestof, der gør, at plastikdelen får
den
ønskede farve. farven rød, blå eller noget helt tredje a?ænger af det farvestof der blandes i. derudover bruges overfladedekorationer, for eksempel
til
firmalogoer. dekorationer males eller printes på overfla
den
med
andre farvestoffer e?er at plastikken er blevet formet. farvestofferne er kemisk bundet
til
plastikken disse mange forskellige farvestoffer i det færdige produkt gør det svært at genbruge plastik. farvestofferne er kemisk bundet i plastikken og det er derfor ikke muligt at blande gammel indfarvet plastik for at lave en ny plastikdel
med
en ny farve, hvilket i praksis betyder, at plastikken må mekanisk farvesortereres før
den
kan genanvendes. derudover frems
til
les råmaterialet som et biprodukt ved des
til
lering af råolie på olieraffinaderierne og produktionen af ny ren plastik er derfor a?ængig af en vedvarende olieproduktion. der er således gode argumenter for at undersøge alternativer
til
den
traditionelle frems
til
lings- metode for plastikprodukter. råmaterialet kan genbruges flere gange i
den
kontekst fremstår strukturel farvning af plastik som et attraktivt alternativ, da funktionaliteten er baseret på mikro- og nano-strukturer i overfla
den
. man kan fores
til
le sig et stykke rent plastik, for eksempel en vandflaske, som fremstår blå på grund af en struktur i overfla
den
ligesom morpho-sommerfuglene. når det samme stykke plastik omsmeltes, kan der defineres en ny struktur i overfla
den
, som gør, at
den
nye flaske fremstår grøn. råmaterialet kan således genbruges igen og igen, og få ændret egenskaber undervejs. dette lyder meget
til
talende i forhold
til
genanvendelse, men der er stadig store teknologiske udfordringer i forhold
til
at nå frem
til
det beskrevne scenarie. dels skal man i
den
tificere de strukturer, der giver
den
ønskede funktionalitet, dels skal man finde en måde at frems
til
le disse strukturer i plastikken ? og
til
sidst skal man finde en måde at beskytte strukturerne, så de ikke slides af ved berøring. langt de fleste plastikprodukter, der produceres i betydelig mængde, frems
til
les ved hjælp af sprøjtestøbning. dette er en replikationsproces, hvor man starter
med
en stålform
med
et hulrum, formet e?er
den
ydre geometri man ønsker plastikdelen skal have. under højt tryk sprøjtes varm fly
den
de plastik ind i formen, plastikken køles ned, formen åbnes og
den
færdige hårde plastikdel kan tages ud. nanostrukturerne kan ætses ind i overfla
den
på støbeformen i forhold
til
strukturel farvning, kan små nano-strukturer
med
samme længdeskala som lysets bølgelængde kun defineres
med
dyrt, langsomt udstyr. derfor er det i praksis for omfattende at definere strukturer på nano- skala e?er støbning på hver enkelt støbte element, som man traditionelt har gjort det
med
dekorationsmaling. i stedet kan nano-strukturerne ætses ind i overfla
den
på støbeformens inderside. i sprøjtestøbeprocessen overføres nano-strukturerne så automatisk
til
plastikoverfla
den
i samme fabrikationstrin som formgivningen af elementet.
den
ne fabrikationsmetode sætter dog nogle begræns- ninger for hvilke typer strukturer, der kan frems
til
les, og figur 3: forskellige farver fremkommer som følge af lysets interaktion
med
nanostrukturer i forskel- lige størrelse. søjlernes di- ameter varieres fra ca. 40
til
150 nm langs
den
lange akse mens strukturens periode varieres fra 160
til
240 nm langs
den
korte akse. de enkelte felter på
den
ne demonstrator har en sidelængde på 0.8 mm. 16 sådan giver man plastic farve ? u
den
pigment
kan-der-det-17.html