俄勒冈州立大学实验室的一个意外发现显然解决了创造近乎完美的蓝色颜料的问题。

俄勒冈州立大学实验室的一个意外发现,显然解决了一个在数千年里吸收了古埃及人、中国汉朝、玛雅文化和其他文化的能量的问题——一种近乎完美的蓝色颜料的创造。

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纵观人类历史,世界各地的人们一直在寻找可以用来把东西涂成蓝色的无机化合物,但往往收效甚微。大多数都存在环境或耐久性问题。19世纪初在法国开发的钴蓝可能致癌。普鲁士蓝能释放氰化物。其他蓝色色素在加热或酸性条件下不稳定。

但是俄勒冈州立大学的化学家们发现了基于锰的新化合物,应该可以解决所有这些问题。它们生产起来更安全,更耐用,而且应该比现在或过去使用的任何蓝色颜料都更环保。它们可以在极高的温度下存活,在酸浴中浸泡一周后也不会褪色。

研究结果最近发表在《美国化学学会杂志》上,该化合物的成分和制造过程已经申请了专利。这项研究由美国国家科学基金会资助。

“基本上,这是一个偶然的发现,”俄勒冈州立大学化学系米尔顿·哈里斯材料科学教授马斯·萨勃拉曼尼亚说。“我们正在探索锰氧化物的一些有趣的电子性质,它们可以同时具有铁电性和铁磁性。我们的工作与寻找颜料无关。

他说:“后来有一天,一个正在研究这个项目的研究生从一个非常热的熔炉里取出样品,而我正好经过,它是蓝色的,非常漂亮的蓝色。”“我立刻意识到,神奇的事情发生了。”

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研究人员说,当时的情况是,在大约1200°C(近2000°F)的温度下,这种原本无害的氧化锰变成了一种鲜艳的蓝色化合物,可以用来制造一种能够耐热和耐酸的颜料,对环境无害,而且从一种现成的矿物中廉价生产。

世界历史上最新的——可能也是最好的——蓝色颜料诞生了,这是由于锰离子在极端高温下以一种不同寻常的“三角双金字塔配位”结构形成的。

萨勃拉曼尼亚说:“自从早期埃及人开发出第一批蓝色颜料以来,颜料行业一直在努力解决安全性、毒性和持久性等问题。”

研究人员说,这种颜料最终可能会被用于喷墨打印机、汽车、美术作品或房屋涂料等各种领域。科学家们在他们的期刊文章中说,这种新化合物产生了“令人惊讶的强烈和明亮的蓝色”,他们详细概述了它的结构和特征。参与这项工作的是加州大学圣巴巴拉分校材料系的研究人员。

萨勃拉曼尼亚说:“很多最有趣的发现并不是真正计划好的,我们在历史上看到过这种情况。”“这里面有运气的成分,但我也教我的学生,当事情发生时,你必须保持警惕,认出它,即使它不是你想要的。运气总是眷顾思维敏捷的人。”

欲了解更多信息,请联系Mas Subramanian, 541/737.8235或电子邮件mas.subramanian@oregonstate.edu