Ditulis oleh 8:26 am SAINS

Biru dan Hijau, Warna Paling Terang di Alam, Menurut Model Komputer

Sebagian besar contoh warna struktural di alam adalah iridescent, hingga kini contoh warna struktural matt yang terjadi secara alami hanya ada dalam warna biru atau hijau.

Apakah warna paling cerah di alam? Apakah merah? Kuning? Orange? Menurut penelitian terbaru menunjukkan bahwa warna merah murni di alam utamanya dihasilkan oleh pigmen, dan bukanlah warna struktural seperti yang menghasilkan warna biru dan hijau cerah.

Para peneliti yang berasal dari University of Cambridge, menggunakan eksperimen numerik untuk menentukan batas warna struktural matt, yakni sebuah fenomena yang bertanggung jawab atas beberapa warna paling intens atau kuat di alam, dan menemukan bahwa warna itu hanya meluas hingga ke biru dan hijau dalam spektrum yang terlihat. Hasil dari studi tersebut, yang dipublikasikan di PNAS, dapat dimanfaatkan untuk mengembangkan cat atau pelapis non-toksik dengan warna intens yang tidak pernah pudar.

Warna struktural, seperti yang dapat dilihat pada beberapa bulu pada burung, sayap kupu-kupu atau serangga, tidak disebabkan oleh pigmen atau pewarna, akan tetapi melalui struktur internalnya saja. Munculnya suatu warna, apakah matt atau iridescent (berwarna-warni), bergantung pada bagaimana struktur tersebut disusun pada skala nano.

Struktur yang teratur, atau kristalin, menghasilkan beragam warna, yang akan berubah jika dilihat dari sudut yang berbeda. Struktur yang tidak teratur, atau yang berkorelasi menghasilkan warna matt yang tidak tergantung pada sudut, terlihat sama dari sudut pandang mana pun. Karena warna struktural tidak pudar, warna matt yang tidak tergantung pada sudut ini akan sangat berguna untuk aplikasi seperti cat atau pelapis, di mana tidak ada efek metalik.

Gianni Jacucci dari Departemen Kimia Cambridge yang merupakan penulis pertama dari studi tersebut mengatakan bahwa selain intensitas dan ketahanannya terhadap pudar, cat matt yang menggunakan warna struktural juga merupakan cat yang jauh lebih ramah lingkungan. Hal ini dikarenakan karena pewarna, yang mengandung bahan kimia berbahaya serta penggunaan pigmen tidaklah diperlukan. Namun demikian, terdapat hal yang perlu dipahami oleh para peneliti, yaitu batasan untuk membuat kembali jenis warna tersebut. Hal ini penting dilakukan sebelum aplikasi untuk komersial dimungkinkan.

Lukas Schertel, rekan penulis studi tersebut mengatakan bahwa sebagian besar contoh warna struktural di alam adalah iridescent, hingga kini contoh warna struktural matt yang terjadi secara alami hanya ada dalam warna biru atau hijau. Para peneliti telah mencoba untuk membuat ulang warna struktural matt secara artifisial untuk warna merah atau jingga. Namun demikian hasil yang didapatkan berkualitas buruk, baik dalam hal saturasi dan kemurnian warna.

Kini para peneliti, yang berbasis di laboratorium Dr Silvia Vignolini, menggunakan pemodelan numerik untuk menentukan batasan dalam menciptakan warna struktural merah murni dan matt, yang saturated.

Para peneliti memodelkan respons optik dan tampilan warna dari struktur nano, seperti yang dapat ditemukan di alam. Ditemukan bahwa bahwa warna struktural matt yang saturated tidak dapat diciptakan kembali di wilayah merah dari spektrum yang terlihat. Hal ini mungkin dapat memberi penjelasan mengenai ketiadaannya rona warna ini di dalam sistem alami.

Vignolini mengatakan bahwa oleh karena interaksi yang kompleks di antara hamburan tunggal dan hamburan ganda, serta kontribusi dari hamburan berkorelasi, ditemukan bahwa selain warna merah, kuning dan oranye juga merupakan warna yang sulit dibuat kembali.

Terlepas dari keterbatasan pada warna struktural, para peneliti mengatakan bahwa permasalahan tersebut dapat diatasi dengan menggunakan jenis struktur nano lain. Sebagai contoh struktur jaringan atau struktur hierarki berlapis-lapis, meskipun sistem ini belum sepenuhnya dipahami. Dengan menggunakan berbagai macam cara tersebut, para peneliti semakin dekan dengan mengembangkan berbagai jenis pewarna yang jauh lebih aman, ramah lingkungan dan dapat bertahan lama.

Story Source:
(Disadur dari sciencedaily. Naskah berasal dari University of Cambridge. Naskah telah mengalami penyesuaian gaya dan panjang.)

(Visited 16 times, 1 visits today)
Tag: , , Last modified: 16 September 2020
Close