据外媒报道，俄勒冈州立大学（Oregon State University）的颜料研究人员正在利用一种一个多世纪前在挪威发现的稀有矿物，以此为蓝本，创造出色彩鲜艳、经久耐用、无毒且价格低廉的新型黄色、橙色和红色。

图片来源： 俄勒冈州立大学

这些新型颜料还具有节能潜力：它们能够反射太阳热量，这意味着涂有这些颜料的建筑物和车辆将减少对空调的需求。

这项研究由Mas Subramanian领导，他于2009年发现了一种鲜艳的蓝色颜料（现商业名称为钇铟锰蓝YInMn Blue）。相关研究论文发表在期刊《Chemistry of Materials》。

这项工作围绕钪石（一种含钪和钇的硅酸盐）的晶体结构展开。硅酸盐是指任何以硅和氧为特征的化合物。

钪石并不以鲜艳的色彩而闻名，但通过将丰富的镍、锌和钒元素引入类似钪石的晶格中，科学家们合成了一系列深黄色、橙色和微红色的颜料。

“最终的颜色取决于二价镍的浓度和结构环境，而二价镍是产生颜色的主要发色团，”俄亥俄州立大学理学院杰出化学教授Subramanian说道。

发色团（Chromophores）是分子的一部分，它通过反射某些波长的光并吸收其他波长的光来决定颜色。

Subramanian表示：“虽然已知二价镍会在无机化合物中产生黄色和绿色，但它很少产生橙色和/或红色。我们发现的颜料在高温和酸性环境下稳定，结构和颜色特性不会发生变化，而且它们可以在空气中以相对较低的温度（约750°C）制备，这使得大规模生产成为可能。”

Subramanian指出，自古以来，人们就一直在寻找鲜艳的无机颜料，但由于稳定性和毒性问题，往往收效甚微。“正因如此，目前使用的无机黄色、橙色和红色颜料正在逐步淘汰，不再用于大规模涂料和色彩应用。虽然有人提出了一些替代品，但它们都存在稳定性问题，而且大多数都不具备商业可行性。”

2009年，Subramanian在试验用于电子应用的新材料时，偶然发现了一种深邃、明亮、持久的蓝色，震惊了色彩界。这是两个多世纪以来首次发现的新型无机蓝色。除了其他成就之外，钇铟锰蓝（以钇、铟和锰的成分命名）还启发了一种新的绘儿乐蜡笔颜色：Bluetiful。“大多数颜料都是偶然发现的，”Subramanian说道。“这是因为材料颜色的来源不仅取决于化学成分，还取决于晶体结构中原子的复杂排列。因此，必须先在实验室中制备这种材料，然后彻底研究其晶体结构才能解释其颜色。”

自从发现钇铟锰蓝以来，Subramanian一直致力于研究一种合理的设计方法，以减少颜料搜索过程中的运气成分。然而，尽管量子力学理论和计算方法取得了近期进展，预测能够产生所需颜色的浓郁无机颜料的晶体结构仍然十分困难。

“由于科学并非总是遵循既定的路径，偶然性在新颜料的发现中仍然会发挥一定作用，这也为色彩研究增添了乐趣，”他说道。“但我们的方法有望加速开发具有特定颜色和功能的新颜料。我们越来越了解化学成分、晶体结构和光相互作用之间的复杂相互作用，从而精确控制可见光谱范围内光的吸收和反射。”