Крылья бабочек из рода Морфо славятся глубоким и переливчатым синим оттенком. Удивительно, но никакого природного синего пигмента на них нет, а за окраску отвечают триллионы микроскопических структур на поверхности чешуек. Тот же принцип применили разработчики эксклюзивной краски Structural Blue, созданной для лимитированного издания купе Lexus LC Structural Blue Edition.
Экспериментаторы сначала изучили крылья бабочки, а потом постарались воспроизвести их поверхность при помощи многослойного покрытия с армией микроскопических хлопьев. Первоначально нужный результат достигался только при 40 слоях пигмента, но подбором параметров краски их число удалось снизить до 7, что уже было пригодно для мелкосерийного выпуска автомобиля. Эти семь слоев уложены в промежутке толщиной 15 микрон между грунтовкой и верхним прозрачным слоем.
«Изначально я опирался на достижения в области исследований фотоники, проводимых в телекоммуникационной отрасли. Они работали над широкополосными, не зависящими от угла наклона или всенаправленными одномерными фотонными кристаллами, которые не меняют свою полосу отражения под различными углами в инфракрасной области длин волн», — отметил Банерджи, один из руководителей команды-разработчиков этого цвета.
Используя собственную имитационную модель, он экспериментировал с материалами с высоким и низким индексами, чтобы точно определить пару материалов, которые могли бы отражать свет одинаковой длины волны под любым углом обзора при объединении в многослойную структуру. В конце концов, компания Banerjee остановилась на использовании оксидов титана и гафния, используя оптимальную разницу в показателях преломления между ними. Несмотря на то, что эффект был максимально приближен к естественному, для его создания потребовался 31 слой материала, что сделало его непригодным в качестве пигмента при нанесении автомобильной краски.
В 2009 году Миньцзюань Чжан и ее команда начали сотрудничать с VIAVI Solutions в разработке неизменяемого и всенаправленного структурного цвета, используемого в специальных цветах автомобильной окраски, включая Toyota Scion xB 2006 года выпуска ограниченной серии.
Совместными усилиями две компании решили задачи по упрощению сложного дизайна. На основе обсуждений с VIAVI Банарджи и Чжан модифицировали архитектуру пигментного слоя в соответствии с производственными требованиями VIAVI. Для повышения отражательной способности и маскировки был добавлен слой алюминия, в результате чего количество слоев пигмента сократилось с 31 до 7. Затем команда VIAVI создала прототип того, что впоследствии стало инновационным пигментом OMNI Blue, который использовался для создания структурной синей краски для автомобиля Lexus.
То есть красивый синий цвет Toyota Structural Blue код 8Y0 — это просто серебристый бесцветный металлик, покрытый тончайшей наноструктурной ребристостью определенного размера ребер, которые отражают только синюю длину волны видимого спектра, и мы видим синий цвет. В этом цвете никакого синего пигмента нет, и он не колеруется, а поставляется в заводской упаковке.
И, кстати, этот пигмент производит только одна компания в мире, которая также делает самые яркие многоцветные хамелеоны и призмы.