剑桥大学
照片显示，三个小瓶中含有分散在三种不同溶剂中的光子CNC粒子群:水、水:乙醇和乙醇
三个小瓶中的颗粒是相同的，三个小瓶之间的色差是由水膨胀颗粒结构的能力造成的
更高的水含量意味着更大的胆甾结构膨胀和粒子颜色的红移
荣誉:本杰明·德罗格特 闪光是每个家长和小学老师的克星
但是除了一般的烦恼因素之外，它还由有毒和不可持续的材料制成，并造成塑料污染
现在，剑桥大学的研究人员找到了一种方法，用纤维素——植物、水果和蔬菜细胞壁的主要组成部分——制造出可持续、无毒、纯素食和可生物降解的闪光物质，而且和最初的一样闪闪发光
这种闪光是由纤维素纳米晶体制成的，它可以弯曲光线，通过一种叫做结构色的过程产生鲜艳的颜色
同样的现象产生了自然界中一些最亮的颜色——比如蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的颜色——并且产生了即使过了一个世纪也不会褪色的色调
研究人员称，利用自组装技术，纤维素可以生成色彩强烈的薄膜，他们的材料可以用来替代塑料闪光颗粒和微小的矿物效果颜料，这些颜料广泛用于化妆品中
在欧洲，化妆品行业每年使用大约5500吨微塑料
该团队制备的纤维素纳米晶体薄膜可以使用卷对卷工艺进行大规模制造，就像那些用于从木浆造纸的工艺一样，这是这些材料首次在工业规模上制造
研究结果发表在《自然材料》杂志上
该论文的资深作者、剑桥大学优素福·哈米德化学系的西尔维亚·维格诺里尼教授说:“传统颜料，就像你日常使用的闪光粉一样，不是可持续生产的。”
“它们进入土壤、海洋，造成整体污染
消费者开始意识到，虽然闪光的东西很有趣，但它们也有真正的环境危害
" 这张照片是载玻片的特写镜头，载玻片上覆盖有高亮度对比度的金箔，并以更大的角度观察
信用:本杰明·杜洛埃 多年来，Vignolini的研究小组一直在从木浆中提取纤维素，并将其转化为有光泽、色彩鲜艳的材料，这些材料可以用来替代许多消费品中使用的有毒颜料，如油漆和化妆品
同样来自化学系的第一作者本杰明·德罗格特说:“挑战在于如何控制条件，以便我们能够同时管理所有的物理化学相互作用，从纳米尺度到几米，以便我们能够大规模生产这些材料。”
通过仔细优化纤维素溶液和涂层参数，研究团队能够完全控制自组装过程，从而可以在卷对卷机器上制造材料
他们的工艺与现有的工业规模的机器兼容
使用商业上可获得的纤维素材料，在仅仅几个步骤中转化成合适的液体悬浮液，研究小组展示了含纤维素悬浮液在商业卷对卷机器上的连续沉积和干燥
在生产出大规模的纤维素薄膜后，研究人员将它们磨成一定大小的颗粒，用于制作闪光或效果颜料
所得颗粒可生物降解，不含塑料，无毒
在商业设备上演示制造过程是使新材料在实验室外可用的重要一步
此外，该过程比传统方法能耗低得多
当他们不使用合成聚合物时，公司通常使用云母和二氧化钛结合成效果颜料
然而，由于二氧化钛的潜在致癌作用，它最近在欧盟被禁止用于食品，而云母的提取通常发生在可能依赖剥削做法的发展中国家，包括童工
“传统上，特效颜料矿物必须在高达800℃的温度下加热才能形成颜料颗粒
当你考虑到世界范围内生产的矿物效果颜料的数量时，你会意识到它们的使用对地球是有害的。”
照片显示了一层纤维素纳米晶体薄膜，它已经成功地从黑色背景上剥离下来
信用:本杰明·杜洛埃 Vignolini说:“我们相信这种产品可以提供完全可持续的、可生物降解的纯素食颜料和闪光粉，从而彻底改变化妆品行业。”
尽管还需要进一步优化工艺，但研究人员希望在未来几年内成立一家分拆公司，使他们的颜料和闪光产品商业化
但是，对于任何曾经和小孩子一起做过手工项目的人来说，他们的闪光会像传统的闪光一样令人讨厌吗？ “这将同样令人讨厌——但它不会伤害地球，对你的孩子来说也是安全的，”维尼奥里尼说
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