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CMF | 一種會“動”的色彩,納米結構色

作者:
蘇州印象鐳射
來源:
www.tmomda.live
日期:
2020/04/02 17:38
摘要:
動物的色彩世界是非常絢麗的,一些顏色非常鮮艷的生物并不完全靠色素來展示這種色彩效果,而是用身上的微結構通過微調反射光的原理來覆蓋自身,達到五彩斑斕及非常有光澤的外觀效果,以此來做偽裝或吸引異性等。?比如自然界中的的甲蟲,它的背部表面是如此的有光澤和金屬質感,光學效果非常明顯,其實是靠其殼體表面的細微結構紋理,通過對光的折射、反射等來實現的各種顏色。這也就是我們本文要講的結構色,也稱為物理色。是從生

動物的色彩世界是非常絢麗的,一些顏色非常鮮艷的生物并不完全靠色素來展示這種色彩效果,而是用身上的微結構通過微調反射光的原理來覆蓋自身,達到五彩斑斕及非常有光澤的外觀效果,以此來做偽裝或吸引異性等。

 

 

比如自然界中的的甲蟲,它的背部表面是如此的有光澤和金屬質感,光學效果非常明顯,其實是靠其殼體表面的細微結構紋理,通過對光的折射、反射等來實現的各種顏色。這也就是我們本文要講的結構色,也稱為物理色。是從生物界得到的靈感,加之研究之后再應用到各個產業領域中。

 

提到結構色,可能有些朋友還不了解,但如果說起商品或錢幣的防偽標,大家一定都知道,其實防偽標就是結構色效果的一種典型應用。

 

圖 微納結構色防偽標簽,蘇州印象設計制作

 

圖 光變防偽材料,華陽光學提供

 

結構色是一種“動態”的色彩,那么到底是什么?我們來接著看:

 

 

一、什么是結構色

結構色說的通俗一點就是通過改變微觀界面結構讓光在界面上發生反射折射干涉等,從不同的角度可以看到不一樣的光澤及色彩效果。2019年,納米結構色在手機后蓋中的應用逐漸增加,屬于“3D升級版的漸變設計”,比如幻彩系列等光學效果。  相比于傳統的染料或涂料油墨等覆蓋,結構色釋放的設計可能性更大!因為它是集觸感、色感、光感等多維度于一身,從整體上看會更加驚艷。同時,通過設計這些表面紋理及調整細微機構的大小,可以不斷變換產品的外觀光學效果,比如彩虹紋、幻彩等。這些是普通的顏料及染料不具備的。

 

vivo NEX 彩虹紋效果

 

二、結構色實現方案

結構色目前的應用領域非常廣泛,除了上面介紹的防偽、手機等,還包括汽車、美妝、家電等行業。甚至目前很多專家學者研究的功能型領域,比如可穿戴光學器件、濾光片等。

 

結構色的實現方案有很多種,我們這里簡單介紹兩種,表面紋理及材料結構本身。 

 

1. 表面紋理

這種也是目前行業中用的比較多的一種做結構色方案。大致工藝流程是通過納米級高精度的激光工藝按照設計好的紋理圖樣在模具上雕刻出來紋理,此時整個表面被切割出數萬甚至更多的光學衍射單元,之后通過UV轉印等方式直接印到產品表面或者是膜片上(膜片要做貼合),然后再做鍍膜、絲印等其他工藝。小米、vivo、華為、三星等都在采用。


圖 蘇州印象設計制作的小米9全息幻彩結構色


2. 材料結構本身

這種是通過材料結構本身來做出這種效果,比如光變涂料、光變油墨、光變顏料等。這種特定的納米光學材料多是由納米級的薄膜結構復合疊加而成,這種結構對光形成強烈的干涉等光學效果,可以實現動態的顏色變化及金屬光澤,一般材料附著的工藝是真空鍍膜、噴涂等。

 

圖片由曦恩科技提供

我們來看一下實際的產品效果。

 

 來蘇州印象設計制作 

 

 通過印刷工藝的高端光變顏料,圖片拍攝來源于廈門曦恩科技
 

圖 光變顏料做出的結構色效果,融光納米研發,并獲得2019國際CMF設計獎 

 

圖 光變涂料做的結構色,在不同的視覺角度看到的色彩不一樣,華陽光學提供

當前很多業內的物理學等專家都在研究利用結構效應進行技術應用的創新方法。行業內也在不斷研究如何將細微紋理結構的精度做的更高或納米材料做的品質更好,讓產品的表面效果做的更精致等。

 

 

結構色的應用是多樣化的,除了產品的表面外觀裝飾方面,很多研究者還在試著研究更有功能性、更有價值的領域,比如結構彩色濾光片。目前有幾微米厚,通過結構色,可以制造出大約10倍薄的濾光片,進入納米尺度。更小的像素可以實現更高的分辨率和更緊湊的技術。

 

我們要善于觀察自然,了解這些微結構在生物界的產生情況,這樣才能更好地學習,得到一些靈感并創造性的將其應用于技術與設計,進而廣泛地應用在各個產業領域中。比如結構色設計就是一種仿生學的色彩研究。正如一位教授學者曾說過的:“既然目前我們有能力制造更復雜的結構和材料,那么我們就更應該盡可能多的利用生物學作為靈感來源,去設計,去制造,去應用,去跨界,去創新!”

 

以上文章來源于CMF設計軍團號 ,作者作者 軍團 Diudi

 

 

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