 이미지 제공: Steve Bowers |
색소는 해양 생물의 껍질부터 우주선 선체까지 곳곳에 쓰이는 수동 착색제이며, 대개 고체 상태이다.
광학 위상 배열과 양자 우물 프로그래머블 물질 기술이 오래전에 많은 응용 분야에서 수동 색소를 대체했지만, 에너지 절약, 내구성, 개인 선호, 그 밖의 요인이 중요한 곳에서는 여전히 쓰인다.
색소는 구조적 색소와 화학적 색소라는 두 가지 주요 유형으로 나눌 수 있다.
구조적 색소는 입사광을 반사 및 흡수하거나, 간섭하거나, 회절시키는 미세/나노 구조로부터 광학적 특성을 얻는다.
구조적 색소는 광학적 특성이 화학적 조성에 의존하지 않기 때문에 가장 흔한 색소 유형이다. 그래서 다양한 재료로 설계할 수 있다--화학적으로 안정적인 재료, 그렇지 않으면 프로그래머블 물질*가 필요했을 색상을 구현하는 재료, 환경에서 분해되는 재료까지 모두 가능하다.
니켈-구리 합금, 금, 백금족 금속은 자외선이나 산화 작용에도 분해되지 않는 매우 안정적인 구조적 색소를 이룬다.
스펙트럼의 모든 단색을 구조적 색소로 생성할 수 있으며, 무지개 빛과 사실상 반사가 없는 초흑색과 같이 순수한 화학적 색소로는 불가능한 일부 효과도 구현할 수 있다.
일부 구조적 색소는 나노기계적 특성을 가지며, 재설정 사이에 유지 에너지가 필요 없이 특성을 재조정할 수 있다.
화학적 색소 기술은 수천 년 동안 거의 변하지 않았다. 많은 현대 착색 화합물은 정보화 시대의 구 지구에서도 익숙할 것이다. 그중 다수는 완전한 내광성과 낮은 화학 반응성을 보인다. 이산화 티타늄은 여전히 가장 순수한 백색 중 하나를 제공하며, 자외선 조명 아래에서 자가 세정된다. 마르스 블랙(Fe3O4)은 여전히 가장 깊고 화학적으로 내구성이 있는 흑색 중 하나이다. 그리고 수브라마니안 블루는 여전히 가장 생생하고 내구성 있는 청색 중 하나이다.
유기 염료와 팔리고르스카이트(또는 유사한 점토)의 조합으로 제조된 색소는 특히 내구성이 있어 가혹한 환경 조건에 수천 년 동안 노출되어도 견딘다.
*양자 우물 프로그래머블 물질은 납과 같은 차폐 재료로 감싸지 않으면 이온화 방사선을 견디도록 강화할 수 없다. 따라서 고방사선 환경에서는 착색제로 사용할 수 없다.
관련 문서
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개발 노트
글: Johnny Yesterday
최초 게시일: 2011년 10월 16일.
최초 게시일: 2011년 10월 16일.