நிறமியே இல்லாமல் பிரகாசமான வெள்ளை பொருள்: விஞ்ஞானிகளின் புதிய கண்டுபிடிப்பு

இயற்கையிலும் கலையிலும் காணப்படும் சில பிரகாசமான வெண்மைகளுக்குப் பின்னால் எந்த வெள்ளை நிறமியும் இல்லை. ஜப்பானிய ஓவியர் ஹொகுசாய் வரைந்த புகழ்பெற்ற 'தி கிரேட் வேவ் ஆஃப் கனகவா' ஓவியத்தில், கடல் நுரை, ஃபுஜி மலையின் பனி, மேகங்கள் ஆகியவை பிரகாசமான வெண்மையாகத் தெரிகின்றன. இதற்குக் காரணம், பாரம்பரிய வாஷி காகிதத்தின் இழைகளில் ஒளி சிதறுவதே. இதை விஞ்ஞானிகள் 'கட்டமைப்பு வெண்மை' என்று அழைக்கின்றனர்: நிறமி அல்ல, பொருளின் அமைப்பே இந்த வெண்மையை உருவாக்குகிறது. கடல் தெளிப்பு, மேகங்கள், பனி, சில தாவர திசுக்கள், சில தவளைகள் அமைக்கும் நுரை கூடுகள் ஆகியவையும் பெரும்பாலும் காற்றால் ஆனவையாக இருந்தாலும் இதே காரணத்தால் தீவிர வெண்மையாகத் தெரிகின்றன.

இந்த இயற்கை உத்தி, கியோட்டோ பல்கலைக்கழகத்தின் ஒருங்கிணைந்த செல்-பொருள் அறிவியல் நிறுவனத்தை (iCeMS) சேர்ந்த பேராசிரியர் ஈசான் சிவனையா தலைமையிலான சர்வதேச குழுவுக்கு உத்வேகம் அளித்தது. இந்தக் குழுவில் டோக்கியோ மெட்ரோபாலிட்டன் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் சீனாவின் டோங்ஹுவா பல்கலைக்கழக ஆய்வாளர்களும் இணைந்தனர். வெண்மைக்கும் நீர்-விலக்கு தன்மைக்கும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு பொருட்களுக்கு மாற்று காண்பதே அவர்களின் இலக்கு. முதலாவது, பேக்கேஜிங், படலங்கள், பூச்சுகளுக்கு பிரகாசம் அளிக்கும் டைட்டானியம் டையாக்சைடு (TiO2); இது பாதுகாப்பு கவலைகள் காரணமாக ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தால் உணவுச் சேர்க்கையாகத் தடை செய்யப்பட்டது. இரண்டாவது, நீர், எண்ணெய் ஆகியவற்றை விலக்கும் ஃப்ளூரினேட்டட் வேதிப்பொருட்களான PFAS; இவை சூழலில் நீடித்து நிலைத்திருப்பதாலும் உடல்நலத்தைப் பாதிக்கக்கூடும் என்பதாலும் கண்காணிப்புக்கு உள்ளாகியுள்ளன.

இயற்கை நுரைகளையும், இலைகள் மற்றும் மலர் இதழ்களின் நீர்-விலக்கும் மேற்பரப்புகளையும் பின்பற்றும் நுண்துளை பொருட்களை ஆராய்ச்சியாளர்கள் வடிவமைத்தனர். இந்த முறைக்கு அவர்கள் 'டீப் ஃபோம் ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி' (DFP) என்று பெயரிட்டுள்ளனர். முதலில், ஒரு பாலிமர் ஒளிக்கு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது; இது அதை சிறிய துண்டுகளாக உடைக்கிறது. பின்னர் ஒரு லேசான கரைப்பானைக் கொண்டு அத்துண்டுகள் சிகிச்சையளிக்கப்பட்டு, பாலிமர் வீங்குகிறது, இதனால் நுண்ணிய துளைகளின் வலைப்பின்னல் உருவாகிறது. இந்த ஒற்றைச் செயல்முறையே பொருளுக்கு இரண்டு பண்புகளைத் தருகிறது: துளைகள் ஒளியை மிக திறம்பட சிதறடிப்பதால் அது நிறமி எதுவும் இல்லாமலேயே தீவிர வெண்மையாகத் தெரிகிறது. அதே நேரம் அதன் கரடுமுரடான மேற்பரப்பு தாமரை இலையைப் போல தண்ணீரை விலக்குகிறது.

டோங்ஹுவா பல்கலைக்கழகத்தின் ஜவுளி ஆராய்ச்சியாளர்களுடன் இணைந்து, DFP முறை பாலிமர் படலங்களில் மட்டுமல்லாமல் துணிகளிலும் வேலை செய்வதை இந்தக் குழு நிரூபித்தது. இதற்குப் புதிய சிறப்பு வேதிப்பொருட்கள் எதுவும் தேவையில்லாமல், ஏற்கெனவே சந்தையில் உள்ள பாலிமர்களே பயன்படுத்தப்பட்டன. டோக்கியோ மெட்ரோபாலிட்டன் பல்கலைக்கழகத்தின் இணைப் பேராசிரியர் தைகி யானகிஷிமா இதுகுறித்துக் கூறினார். இயற்கையிலிருந்து உத்வேகம் பெற்ற, சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த பொருள் வடிவமைப்புகளே பயோமிமெட்டிக் அறிவியலின் (இயற்கையைப் பின்பற்றும் அறிவியல்) இலக்கு. அவற்றைத் தற்போதுள்ள பொருட்களின் அளவிலும் விலையிலும் சாத்தியமாக்குவதே அதன் முக்கிய சவால் என்று அவர் விளக்கினார். இந்த முறையில் தயாரிக்கப்படும் அச்சிடக்கூடிய பொருட்கள் 20,000 DPI தெளிவுத்திறனை எட்டக்கூடியவை. இவை டைட்டானியம் டையாக்சைடு அல்லது PFAS எதுவும் இல்லாமலேயே கட்டமைப்பு வெண்மையையும் நீர்-விலக்கும் செயல்பாட்டையும் ஒருங்கே இணைக்கின்றன.