幫客機減重，日本研發奈米級超輕結構色墨水

飛機上厚厚的油漆會讓客機重量增加 200~500 公斤，為了減重大業，日本神戶大學研究團隊開發新型結構色墨汁，厚度只有 100~200 奈米，不會褪色重量也超輕，每平方公尺重量不到半克。

傳統的油漆和顏料吸收光波長後會反射，好比紅色顏料會反射長波長的紅光，但吸收與反射過程中，顏料會漸漸分解導致褪色。

結構色墨水靈感源自於有著華麗閃爍色調的蝴蝶翅膀或孔雀羽毛，顏料不會吸收光，只是從結構上反射，因此顏色不會褪色，只是效果高度依賴視角，會有著令人眼花繚亂的虹彩，美麗但也可能在工業著色上顯得格格不入。

不過神戶大學團隊開發的新結構色，沒有使用平行的奈米結構，而是使用微小的晶體矽球。透過米氏共振現象，這些奈米球體對某些波長的反射比其他波長強得多，不同尺寸的顆粒又會有不同的波長反射，改變粒子的大小就可以改變材質顏色，因此不會有絢麗的虹彩效果。

這些墨水也能用在列印。神戶材料工程師 Sugimoto Hiroshi 表示，顏料厚度僅為 100~200 奈米，單層分佈稀疏的矽奈米粒子就能顯示出鮮豔的顏色，每平方公尺的重量不到半克。

這也非常適合用在航空業，Simple Flying 資料指出，客機塗有 272~544 公斤油漆，有鑑於飛機上所有物品都會直接影響燃油效率，透過奈米顆粒墨水，能夠將重量減少至多 10%。

減幅大約是少載 5~6 名乘客，不多，但其優點在於普通油漆容易褪色，需要重新噴塗高達 455 公升的油漆和再花 20 萬美元，新型結構色墨汁不會褪色，沒有這個困擾，雖說價格一定會比較貴，可回報是能無期限使用，只是不能用在期間限定的彩繪機。

• Nano-scale inks could lighten airliners by hundreds of kilograms
• Structural color ink: Printable, non-iridescent and lightweight

（首圖來源：神戶大學）