数千年来，人类一直使用吸收光线的颜料、染料和墨水来创造色彩。然而，据外媒报道，日本神户大学（Kobe University）研究员兼材料工程师Sugimoto Hiroshi开创了一种变革性方法，将反射色彩技术直接应用于3D物体，或将从根本上改变人类产生颜色的方式。

（图片来源：神户大学）

传统颜料会吸收光谱中的其他颜色，只留下人们能看到的颜色。随着时间的推移，这些颜料因与阳光、氧气和污染物发生反应而降解。随着它们的降解，吸收的光会减少，从而失去其效果。

（图片来源：神户大学）

新方法是将一层薄薄的纳米硅晶体球涂在表面上。这些球体会反射光线，而不是吸收光线。通过特殊的晶体排列，它们只反射所需的光线颜色。自然界中的蝴蝶翅膀和孔雀羽毛呈现出绚丽的色彩，也是基于同样的原理。

这种方法可能会产生自然界中一些最鲜艳的颜色，但在制造过程中复制这些颜色极为困难。除了难以产生合适的颜色，最后的成品往往呈现彩虹色（随位置不同而变色），具体取决于观看角度。Sugimoto真正的创新之处在于开发了一种精密控制技术，可以散射特定波长的光，使成品从任何角度看起来都一样。在演示过程中，只需在玻璃上涂覆一层薄薄的涂层，就能产生鲜艳明亮的色彩。

Sugimoto表示：“使用尺寸非常一致的微小硅球，光线可以在这些球体周围散射，这样就只反射一种颜色。我们意识到，这有助于在3D物体上涂覆非彩虹色的颜色。”

在项目的下一阶段，Sugimoto希望将其发现真正投入涂料市场。他表示：“理论上来说，借助这种纳米球，可以实现高达50000 dpi的打印分辨率（办公室打印机的分辨率为300 dpi），远远超出最先进的安全墨水所需的10000 dpi。此外，硅是地壳中第二丰富的元素，人类每天都在摄入它，而不会对健康产生影响。”

关于这种色彩技术如何解决汽车和航空制造领域的相关问题，Sugimoto表示：“在汽车生产过程中，着色过程产生的温室气体排放约占1/4到1/3，因为这需要耗费大量能源来干燥厚油漆层。对于飞机制造商来说，厚厚的油漆层会使飞机增加数百公斤重量，从而增加燃料消耗。在这些情况下，这些纳米球具有不透明性，只需薄薄的一层，因此可以明显降低成本和环境影响。”

Sugimoto指出，这种纳米球使用硅，具有诸多优势。作为从智能手机到电动汽车等电子产品的基础，硅等半导体的使用日益增多，由此可能产生废品。而该工艺可以回收这些废品，从而进一步提高环境效益。“除了对环境影响较小，硅是半导体行业的基础材料，因此该领域具有丰富的工业技术，以及物理和化学知识。”

Sugimoto透露，除了已向公众展示的众多工业应用，他还开发了消费级涂料产品。他表示：“这些油墨不需要特殊的喷漆机器，可以使用普通的涂覆技术进行处理，包括刷子和喷雾器。除了单层涂层外，我们还开发了一种纳米颗粒和粘合剂混合溶液，可以像商业产品一样用作瓶装涂料。”