Concevoir l’apparence visuelle d’un objet en nanostructurant la matière
Designing the visual appearance of an object by nanostructuring matter
Kevin Vynck (équipe Modélisation de la Matière Condensée et des Interfaces), en collaboration avec des collègues de Bordeaux, a publié un article intitulé " The visual appearances of disordered optical metasurfaces " dans la revue Nature Materials.
Kevin Vynck (team Modélisation de la Matière Condensée et des Interfaces), with colleagues from Bordeaux, published an article entitled " The visual appearances of disordered optical metasurfaces " in the journal Nature Materials.
La nature nous offre de magnifiques apparences visuelles. Les plus resplendissantes d'entre elles, de l’iridescence créée par les opales et les ailes de certains papillons à l’apparence colorée très vive de certains oiseaux et de certains fruits, proviennent pour la plupart d'effets d'interférences créés par des nanostructures. S’inspirant de la nature, une grande variété de « couleurs structurelles » ont été reproduites artificiellement en structurant la matière à l’échelle nanométrique. Toutefois, la couleur n’est qu’un des nombreux attributs de l’apparence visuelle. Le brillant et la transluscidité sont par exemple tout aussi essentiels que la couleur pour notre perception des objets. Celle-ci dépend également de la forme des objets et de leur environnement lumineux. Autant d’aspects qui ont été négligés jusqu’à présent dans la littérature très vaste sur la conception de l’apparence avec des matériaux nanostructurés.
Dans cet article, les auteurs ont développé un outil numérique mêlant simulation électromagnétique, modèle de diffusion multiple et synthèse d’images pour prédire l’apparence visuelle d’objets macroscopiques nanostructurés en surface dans des environnements lumineux réalistes. Appliqué à des arrangements désordonnés de particules colloïdales sur substrat, cet outil a permis d’établir un premier lien entre nanostructuration et apparence visuelle macroscopique, et de mettre à jour des effets visuels impressionnants, sans équivalents à l’état naturel.
Dans cet article, les auteurs ont développé un outil numérique mêlant simulation électromagnétique, modèle de diffusion multiple et synthèse d’images pour prédire l’apparence visuelle d’objets macroscopiques nanostructurés en surface dans des environnements lumineux réalistes. Appliqué à des arrangements désordonnés de particules colloïdales sur substrat, cet outil a permis d’établir un premier lien entre nanostructuration et apparence visuelle macroscopique, et de mettre à jour des effets visuels impressionnants, sans équivalents à l’état naturel.
Nature offers us beautiful visual appearances. The most resplendent of them, from the iridescence created by opals and some butterfly wings to the vividly colored appearance of some birds and fruits, often come from interference effects created by nanostructures. Inspired by nature, a wide variety of "structural colors" have been artificially reproduced by structuring matter at the nanoscale. However, color is only one of many attributes of visual appearance. Gloss and translucency are, for example, just as important as color for our perception of objects. The latter also depends on the shape of the objects and their lighting environment. These aspects have been neglected so far in the extensive literature on appearance design with nanostructured materials.
In this article, the authors have developed a numerical tool mixing electromagnetic simulation, multiple scattering model and image synthesis (rendering) to predict the visual appearance of macroscopic objects with nanostructured surfaces in realistic lighting environments. Applied to disordered arrangements of colloidal particles on a substrate, this tool allowed them to establish a first link between nanostructuring and macroscopic visual appearance, and to reveal impressive visual effects, without any equivalent in the natural state.
In this article, the authors have developed a numerical tool mixing electromagnetic simulation, multiple scattering model and image synthesis (rendering) to predict the visual appearance of macroscopic objects with nanostructured surfaces in realistic lighting environments. Applied to disordered arrangements of colloidal particles on a substrate, this tool allowed them to establish a first link between nanostructuring and macroscopic visual appearance, and to reveal impressive visual effects, without any equivalent in the natural state.
