根據(jù)2024年3月16日新華社報(bào)道，美國研究人員開發(fā)出一種新型納米涂料，只需要極薄的一層就能產(chǎn)生充足的色彩效果，每平方米的用量僅為0.4克，是目前最輕的涂料。

目前的商用涂料都是以色素為基礎(chǔ)的，通過色素分子吸收特定波長的光來產(chǎn)生色彩效果。而這種納米涂料采用了被稱為“結(jié)構(gòu)色”的色彩呈現(xiàn)技術(shù)，即利用物質(zhì)微細(xì)結(jié)構(gòu)的物理光學(xué)特性來呈現(xiàn)色彩，不需要色素。納米結(jié)構(gòu)色涂料比色素涂料更穩(wěn)定，不會褪色，而且污染較少。

研究人員使用鋁制的鏡面層為基板，上面涂一層氧化鋁，然后采用半導(dǎo)體工業(yè)廣泛應(yīng)用的電子束蒸發(fā)技術(shù)，使鋁的納米顆粒沉積在基板上，形成互不相連、群島狀的“納米島”。這個(gè)“納米島”顆粒層與氧化鋁層及鋁制鏡面組成的夾心結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特光學(xué)性質(zhì)。各“納米島”之間的距離，以及氧化鋁層的厚度，決定了該結(jié)構(gòu)能與什么波長的光發(fā)生諧振、呈現(xiàn)什么樣的色彩，調(diào)整沉積速度就能改變材料的顏色。在制備過程中，整個(gè)結(jié)構(gòu)附著在一層可溶于水的聚合物上，制備完成后去除聚合物，得到碎片狀的納米結(jié)構(gòu)色材料。

研究人員將該材料與亞麻籽油混合，制成可應(yīng)用于各種表面的涂料。結(jié)果顯示，100至150納米厚的涂層就可以獲得全彩色效果，而傳統(tǒng)涂料需要幾微米（1微米=1000納米）的厚度才能做到。