توسعه رنگدانه های صدفی

از زمان های بسیار قدیم بشر همواره مجذوب براقیت و جلوه های وبژه صدف های طبیعی و پرورش صدف ها بوده است. این لایه های صدفی متشکل از یک لایه نازک از کربنات کلسیم که با کانی آراگونیت و همراه با مقدار اندکی کلسیت اصلاح شده اند، می باشند. لایه های نازک با استفاده از یک لایه پروتئینی به یکدیگر متصل می شوند. جلوه های ویژه- براقیت خاص و کمی جلوه تلؤلؤیی- از بازتابش تفرقی نور از لایه های بسیار نازک که باعث ایجاد تداخل می شود، نشأت میگیرد.تداخل، انطباق پرتوهای نوری هم فاز بازتاب شده از سطوح است. اگر پرتوهای بازتاب شده هم فاز باشند، روشنایی تشدید می شود (تداخل سازنده) و اگر هم نباشند، باعث از بین رفتن یکدیگر می شوند (تداخل مخرب).

در گذشته، تلاش های بسیاری برای دوباره تولید صدف ها جهت امور تزئینی انجام شده است. اولین محصول گزارش شده نقره ای- ماهی بوده است. که از استخراج فلس های ماهی بدست می آمد. این ذرات در واقع از نوعی ماهی کپور و دیگر ماهی ها ( شاه ماهی و ماهی اسقومری) بدست می آمدند. استخراج از یک دوغاب آبکی باعث ایجاد خمیری می شد که با استفاده از حلال ها آنها را جدا کرده و سپس تمیز می کردند. محصول نهایی بصورت خمیری از بلورهای گوآنین و مقادیر اندکی هیپواکسانتین (دو نوع با پایه پورین) بود.

ضریب شکست این ذرات نسبتا ً بالا است (عمودی=n_d 1.79 – موازی= n_d 1.91)، که این مقدار بالا برای بازتابش و تداخل بسیار ضروری است. برای تولید حدود 500 گرم از این ذرات حدود 20000 ماهی نیاز است. در نتیجه ماده حاصل بسیار گران تمتم می شد و برای مصارف صنعتی مناسب نبود. از این رو، از این مواد فقط در مصارف خاص مثل جاهایی که جلای بسیار زیادی نیاز بود استفاده می شد. تولید جهانی سالیانه این ذرات کمتر از 50 تن بود.

اولین مواد سنتزی که اثرات صدفی را  داشتند کربنات سرب بازی بود. این ماده حاصل از رسوب محلول های آبی رقیق استات سرب و دی اکسید کربن بود. استفاده از شرایط درست رسوب دهی باعث تشکیل پرک های شش گوشه ای با قطر 20 میکرومتر و ضخامت 50 نانومتر و ضریب شکست 1/2 می شد. ذرات حاصل به شدت به تنش های مکانیکی حساس بودند. از آنجایی که امروزه ترکیبات سربی جزء مواد سمی شناخته شده اند، این محصولات به صورت صنعتی استفاده نشدند. مصرف جهانی آنها کمتر از 1000تن در سال تخمین زده می شود. اکسی کلرید بیسموت (BiOCl) که از هیدرولیز محلول اسیدی کلرید بیسموت تهیه می شود، تحت شرایط واکنشی خاصی، ذرات صدفی پرکی شکلی را ایجاد می کنند. ماده حاصل دارای ضریب شکست 15/2 است و مقاومت کمی در برابر نور و ضربات مکانیکی دارند. تنها موارد استفاده آن در لوازم آرایشی است که مصرف بازار جهانی آن حدود 400تن در سال است.