編譯／韋士塔

傳統油漆通常以黏合劑及鈷、鎘等重金屬顏料製成，並使用以有機化學劑為溶劑，可能含有甲醛、苯等有害人體的物質。美國研究人員已開發一種新技術，可生產更天然、環保，且重量更輕的彩色塗料，有助節能且緩解全球暖化。

中央佛羅里達大學（UCF）奈米學技術中心的研究員錢達（Debashis Chanda）教授表示，他從蝴蝶獲得靈感，研發一款環保且可產生多種色彩的顏料著色劑替代品；這種新型節能塗料可以隔熱，漆非常耐用，可持續數百年，是迄今為止最輕的油漆。

錢達帶領的研究團隊在發表於《科學先端》（Science Advances）期刊的報告表示，這種「等離子體塗料」（plasmonic paint）並非以顏料製成，而是利用奈米粒子的排列變化，在結構上產生各種顏色。

錢達表示，自然界有各種呈現顏色的機制，其中一種稱為「結構散色」（structural coloration）。例如：蝴蝶翅膀及孔雀羽毛中發現的薄片奈米結構，會散射入射光的藍色成分，從而產生獨特的金屬藍色。錢達說，他對結構散色的興趣源於蝴蝶，「我兒時的幻想是成為一隻蝴蝶，我對牠們的繽紛色彩非常感興趣」。

研究團隊指出，等離子體塗料利用奈米結構的幾何排列，控制光的反射、散射或吸收方式。這種結構散色技術僅使用金屬及氧化物，不須使用人工合成分子的顏料，對環境友善。

此外，這種塗料也非常耐用。錢達表示：「一般的塗料會褪色，因為原料中的色素會逐漸失去吸收光子的能力。結構散色技術就不會有這種問題，它能維持幾個世紀。」

研究人員也指出，由於等離子體塗料能反射整個紅外光譜，塗料吸收的熱量比傳統塗料少；初步測試顯示，塗上這種新塗料的物體，表面溫度會比標準商業塗料低16℃。錢達說：「美國的總用電量中，逾10%用於空調。我們的新塗料能大幅節省能源，且減少用電量，進而減少二氧化碳排放，緩解地球升溫。」

等離子體塗料的另一項優點是重量極輕，根據研究人員計算，只需使用3磅（約1400公克）的新塗料，就能塗滿一架波音747客機；若使用傳統商用塗料，需1000磅才能完成。研究人員表示，這代表新塗料可以大幅減少飛行時產生的碳足跡。

錢達強調，成功演發等離子體塗料確實令人振奮，但距離實際應用於飛機或房屋仍有一段長路要走；他說：「傳統塗料可以量產，成本較低，但我們的新塗料目前僅能在實驗室生產，成本過於昂貴，當務之急是擴大生產規模。我們將尋求尋找商業合作夥伴，改善生產技術，確保製程中的壓力、溫度等因素可受控，且能廣泛複製。」