나고야대학의 연구그룹이 모래나 규조토의 주성분인 비결정성 실리카와 잇몸에도 사용된 탄닌산철로부터 다양한 선명한 색 안료를 만드는 데 성공했다.

 수은, 카드뮴, XNUMX가 크롬 등의 중금속을 포함한 색재나, 납계 안료, 발암성이 의심되는 아조 염료 등, 사람의 건강과 환경에 유해해진다고 우려되는 색재는, 안전한 재료를 이용 대체품으로의 전환이 긴급한 과제가 되고 있다.

 지구상에 무진장하게 존재하는 화합물인 실리카의 미립자는, 화장품, 식품 첨가물 등으로서 이용되고, 생체 내에도 미량으로 존재한다.식물로부터 얻어지는 탄닌산과 철 이온으로 형성되는 탄닌산철도 화장품, 식품 첨가물 등에 이용되고 있는 것 외에 일본에서는 옛날 치아로 이용되고 있었다.전자는 백색, 후자는 흑색을 나타내는 화합물이지만, 본 연구 그룹은 이번에, 이들을 조합하는 것으로 다양한 색의 색재를 얻을 수 있는 것을 발견해, 안전하고 저렴한 소재로 이루어진 화려한 안료의 개발에 성공했다.

 실리카 미립자 주위에 탄닌산철을 코팅하면, 탄닌산철의 양에 따라 농도가 다른 회색 미립자를 얻을 수 있다.그 후, 이들 회색의 미립자의 집합체를 형성하면, 그 집합 상태에 따라 색조나 선명도가 다른 안료가 된다고 한다.또한, 사용하는 실리카 미립자의 사이즈나 코팅하는 탄닌산철의 양에 따라, 그 집합체로부터 관측되는 색도 다양하게 변화하는 것을 발견하였다.

 독성이 문제시되고 있는 종래의 안료나 염료 대신에, 자연 조화성이 뛰어나고 저렴한 소재로부터 선명하고 다양한 색을 나타내는 재료를 구축하는 원리의 개발에 성공한 본 성과는 지속 가능 에서 쾌적한 생활을 뒷받침할 것으로 기대된다.

논문 정보:【ACS Sustainable Chemistry & Engineering】Colorful Photonic Pigments Prepared by using Safe Black and White Materials

나고야 대학

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