جفت کشی به مجموعهای از تکنیکهای مهندسی گفته میشود که در آن اجزای خودرو به گونهای طراحی میشوند که بتوانند چندین عملکرد مختلف را ایفا کنند. به عنوان مثال، در خودروهای الکتریکی BEV، باتریها اغلب به گونهای جاسازی میشوند که نه تنها انرژی الکتریکی را تأمین میکنند، بلکه به عنوان قسمتی از ساختار شاسی نیز عمل میکنند. این رویکرد از فضای داخلی خودرو محافظت میکند و امکان طراحی صندوق عقب بزرگتر یا فضای بیشتر برای سرنشینان را فراهم میکند. همچنین، با کاهش تعداد قطعات مورد نیاز، وزن کلی خودرو کاهش یافته و راندمان آن افزایش مییابد. شرکتهایی مانند Tesla و BYD از این روش در طراحی مدلهایی مانند Tesla Model Y و BYD Han استفاده کردهاند.
رنگ پایدار تاتوها در واقع به خوبی محافظت از رنگدانهها درون پوست بستگی دارد. وقتی تولیدکنندگان این ذرات کوچک رنگدانه را با پلیمرهای مقاوم در برابر فرابنفش مخصوصی پوشانده میکنند، نوعی سپر ایجاد میکنند که از برخورد مستقیم نور خورشید به مولکولهای رنگی جلوگیری میکند. این موضوع به طور موثری فرآیند پریدن رنگ را در طول زمان کند میکند. به عنوان مثال رنگدانههای آلی مانند بنزیمیدازولون که رنگهای قرمز و زرد پررنگ را فراهم میکنند را در نظر بگیرید. این رنگها اگر به درستی کپسوله شوند، حدود سه برابر طولانیتر از جوهرهای معمولی دوام میآورند. از سوی دیگر، بیشتر جوهرهای سنتی تاتو در برابر نور خورشید مقاومت چندانی نشان نمیدهند. مطالعات نشان دادهاند که این فرمولهای قدیمی میتوانند پس از شش ماه قرار گرفتن در معرض نور خورشید به طور معمولی حدود 21٪ از درخشندگی خود را از دست بدهند، چرا که چیزی وجود ندارد که از تجزیه طبیعی رنگدانهها جلوگیری کند.
جواهای امروزی UV حاوی افزودنیهای خاصی به نام HALS (ثباتدهندههای نوری آمین مهارشده) هستند که از تشکیل آن رادیکالهای آزاد مخرب در معرض نور خورشید جلوگیری میکنند. وقتی این مواد با برخی مونومرهای کوچک با وزن مولکولی که در هنگام پخت ساختارهای شبکهای بسیار متراکمی را تشکیل میدهند ترکیب شوند، این ترکیب مانعی در برابر شکافهای ریز که رطوبت و هوا میتوانند از طریق آن نفوذ کنند، ایجاد میکند. نتایج نهایی خود را نشان میدهند - در واقع بیشتر مواد چاپی حدود 98 درصد از رنگهای پررنگ خود را حتی پس از دو سال قرار گرفتن در فضای باز حفظ میکنند. و جالب است، تاتوهای جو UV حدود 40 درصد بیشتر از گزینههای مبتنی بر رنگدانه سنتی جزئیات تازه و واضح خود را حفظ میکنند، به همین دلیل این نوع تاتو یک انتخاب محبوب بین هنرمندان تاتو برای دوام بالا بدون قربانی کردن کیفیت است.
وقتی نور فرابنفش به یک جسم رنگی برخورد میکند، فرآیندی به نام فوتودگراداسیون آغاز میشود که مولکولهای رنگی را تخریب میکند. هرچه چیزی مدت بیشتری در معرض نور خورشید قرار داشته باشد، این فرآیند با گذشت زمان بدتر میشود. جوهرهای معمولی در برابر این نوع آسیب هیچ شانسی ندارند. اما امیدی وجود دارد: جوهر رنگی UV که دارای یک ماتریس رزینی ویژه است. طبق گزارش ثبات مواد منتشر شده در سال گذشته، این ماتریس تقریباً ۹۸٪ از نور فرابنفش مضر را مسدود میکند. این امر باعث حفاظت بسیار بهتر از رنگدانهها در برابر پریدگی سریع میشود. با این حال، حتی این جوهرهای پیشرفته نیز نمیتوانند برای همیشه از هرگونه آسیب جلوگیری کنند. پس از گذشت چند ماه یا سال در فضای باز، رادیکالهای آزاد شکل میگیرند و به رنگدانههای آلی حمله میکنند. ما شاهد بودیم که هنرمندان تاتو با هنرهای باقیمانده روی بدن دست و پنجه نرم میکنند و کسبوکارها به دلیل کدر شدن تبلیغاتشان پس از مدتی در معرض نور خورشید، ضرر مالی میبینند.
میزان پریدگی بستگی به شیمی رنگدانه و خصوصیات جذب نور دارد:
این پدیده به تفاوت در پدیدار شدن رنگها در طول زمان باعث میشود که تاتوها چند رنگی پس از ۵–۷ سال قرار گرفتن مداوم در معرض نور خورشید نامنظم یا کمرنگ به نظر برسند.
حتی با فرمولهای مقاوم در برابر اشعه فرابنفش، تغییرات پوست در اثر پیری و تغییرات ملانین باعث تغییر رنگ در طول زمان میشود. یک مطالعه بالینی در سال ۲۰۲۳ مشاهده کرد که:
استفاده منظم از ضد آفتاب با SPF 50+ موجب مسدود شدن ۹۵ درصد از تابشهای UVB/UVA شده و بهطور قابلتوجهی تخریب رنگها را کند کرده و وفاداری رنگی را در طول دههها حفظ میکند
جوده رنگ بالای UV از چیزی به نام پلیمر کپسولهکننده برای حفاظت این رنگدانههای گرانبها در برابر عوامل مخرب محیطی استفاده میکند. آنچه اتفاق میافتد این است که پوششهای کوچک محافظتی در اطراف هر ذره رنگدانه تشکیل میشوند و از نور مضر UV و مولکولهای واکنشپذیر اکسیژن جلوگیری میکنند تا به آنها آسیب نرسانند. طبق برخی از مطالعات اخیر که در سال 2022 توسط مجله علوم چاپ منتشر شده است، رنگهایی که به این شکل محافظت میشوند، پس از گذشت پنج سال، حدود 93 درصد بیشتری از لحاظ رنگی پایدارتر باقی میمانند نسبت به رنگدانههای معمولی که محافظت نشدهاند. برای هر کسی که نیاز به چاپهایی دارد که در برابر گذر زمان و شرایط جوی مقاومت داشته باشند، این نوع فناوری واقعاً تفاوت بزرگی ایجاد میکند.
فرمولهای جدید اغلب دارای چیزهایی به نام مهارکنندههای آمین محدودکننده نور (HALS) هستند که همراه با جاذبهای UV نیز عمل میکنند و در واقع نور خورشید مخرب را به انرژی گرمایی ساده تبدیل میکنند. وقتی به رزینها اضافه میشوند، این اجزا بهطور نسبتاً مؤثری در برابر واکنشهای فوتو-اکسیداتیو مخرب که باعث از بین رفتن مواد در طول زمان میشوند، مقاومت میکنند. آزمایشهای میدانی نشان میدهند که این سیستمهای پیشرفته میتوانند از دست دادن رنگ را در مواردی که در فضای باز قرار داده میشوند، بین ۴۰ تا ۶۰ درصد کاهش دهند. این سطح از حفاظت بیشتر از آنچه که جوهرهای مقاوم در برابر UV به طور معمول ارائه میدهند، است، چرا که جوهرهای معمولی عمدتاً به انتخاب دقیق رنگدانهها متکی هستند تا اینکه از مکانیسمهای دفاعی شیمیایی فعال استفاده کنند.
دوام جوهر رنگی UV به سه عنصر اصلی بستگی دارد:
این عوامل به طور مشترک مقاومت در برابر فرسایش محیطی و ثبات رنگ در طول زمان را تعیین میکنند.
عملکرد در میان محصولاتی که «مقاوم در برابر UV» نامگذاری شدهاند، بسیار متفاوت است. آزمایشهای مستقل در سال 2023 نشان داد که تنها 22٪ از جوهرهای تاتو که مقاومت UV دارند، استانداردهای ثبات نوری ISO 21348 را برآورده میکنند. دوام واقعی نیازمند ثبات تأیید شده رنگدانه، ضربهزنی (کپسولهکردن) و یکپارچهسازی افزودنیها است، نه تنها ادعاهای بازاریابی. مصرفکنندگان باید به دنبال مشخصات تأیید شده توسط طرف سوم برای عملکرد قابل اعتماد در بلندمدت باشند.
شرایط محیطی نقش بحرانی در دوام کاربردهای جوهر رنگ UV ایفا میکنند. حتی فرمولهای پیشرفته نیز با چالشهای ناشی از نوسانات دما، رطوبت و آلایندههای هوا روبرو هستند که ترکیبی از آنها باعث تسریع فرآیند تخریب در طول زمان میشود.
وقتی هوا خیلی مرطوب میشود، در واقع واکنشهای هیدرولیز را در پوششهای پلیمری با اُولترaviolet خود را تسریع میکند. این موضوع میتواند میزان چسبندگی چیزها به یکدیگر را در مناطق ساحلی تقریباً چهل درصد کاهش دهد، مطابق به تحقیقاتی که در سال 2023 در مجله مواد طبیعی منتشر شده است. تغییرات دمایی که بیش از سی درجه فارنهایت در روز باشد، باعث میشود موادی مانند فلز یا آکریلیک در طول زمان بهطور مکرر منبسط و منقبض شوند. بعد از آن اتفاقی بد میافتد و ترکهای ریزی تشکیل میشوند که اکسیژن را قادر میسازد تا به رنگدانههای زیرین دسترسی پیدا کند. همچنین مشکل دیگری که وجود دارد، آلودگی شهری است. اکسیدهای نیتروژنی که در مناطق شهری وجود دارند، با رزینهای جوهر نیز خوب همکاری نمیکنند. این مواد واکنشهای شیمیایی مختلفی را شروع میکنند که باعث میشوند رنگها بسیار سریعتر از مناطق روستایی پس بزنند، جایی که این فرآیند تقریباً بیست و سه درصد طولانیتر زمان میکشد.
ترکیب رطوبت بالا و نور خورشید قوی، باعث میشود که اقلیمهای گرمسیری واقعاً برای مواد چاپی سخت باشد. وقتی رطوبت هوا همواره بالای ۸۰ درصد باشد، در واقع به نور فرابنفش اجازه میدهد تا عمیقتر به لایههای جوهر نفوذ کند و این امر باعث میشود رنگهای پررنگی که در تابلوها دیده میشوند، بهویژه رنگهای آبی و قرمز، پریده شوند. وضعیت در مناطق خشک نیز بهتر نیست. فکر کنید به آن روزهای بسیار گرمی که دما از ۱۰۰ درجه فارنهایت بالاتر میرود و سپس ناگهان در شب کاهش مییابد. موادی مانند بنرهای وینیلی یا تابلوهای چوبی در روز منبسط و در شب منقبض میشوند و این امر باعث میشود که آنها خم شوند و تاب بخورند. این تغییرات اضافهتری بر فشار میآورد که چسبندگی جوهر به این سطوح چقدر خوب است. آزمایشهای واقعیای نیز در محیطهای واقعی انجام شده است. تابلوهایی که با جوهر مقاوم در برابر نور فرابنفش چاپ شدهاند، در محیطهای بیابانی حدود ۱۸ ماه مقاومت میکنند قبل از اینکه شروع به کمرنگ شدن کنند. اما در مناطق گرمسیری چطور؟ حتی با وجود اینکه نور خورشید به همان اندازه قوی است، رنگ آنها تنها حدود ۱۲ ماه دوام میآورد. تفاوت به همین دلیل است که رطوبت اضافی همواره در این مناطق وجود دارد.
اگر کسی میخواهد تاتوی رنگیاش زمان بیشتری باقی بماند و از جوهر رنگی UV استفاده کرده است، محافظت منظم از آن در برابر نور خورشید تفاوت زیادی ایجاد میکند. افرادی که هر روز از ضد آفتاب با SPF 30+ طیف گسترده استفاده میکنند، طبق برخی مطالعات اخیر، پس از حدود پنج سال تقریباً 80 درصد کمتر پس از رنگ باقی میماند. در حالی که تاتو هنوز در حال بهبودی است، دوری کردن از تابش مستقیم خورشید و استفاده از مرطوبکنندههای بدون عطر و بویایی واقعاً به حفظ رنگها کمک میکند. رنگهای قرمز و زرد سریعتر از سایر رنگها پس میروند چون در برابر نور UV مقاومت کمتری دارند، بنابراین افرادی که این رنگها را دارند باید در معرض نور خورشید قرار گرفتن را به خوبی محدود کنند اگر میخواهند تاتویشان برای سالها شاداب باقی بماند.
استفاده از لایههای محافظ یا پوششهای اکریلیکی را میتواند مدت زمان ماندگاری چاپهای رنگی UV را در فضای بیرون افزایش دهد و گاهی حتی طول عمر آنها را دو برابر کند. این پوششها به عنوان سپری در برابر پرتوهای مضر UV و همچنین گرد و غبار و آلودگیهای محیطی عمل میکنند. بر اساس تحقیقات منتشر شده در سال 2024، استفاده از این پوششهای پایانی با عمل آوری UV منجر به کاهش حدود دو سومی پدیده باز شدن رنگ در مناطقی با تابش شدید خورشید نسبت به چاپهای بدون پوشش محافظ شده است. بسیاری از صنایع اکنون از ترکیب رنگدانههای کپسوله شده با سیستمهای مقاوم رزینی برای ایجاد لایههای متعدد حفاظتی استفاده میکنند. این رویکرد مقاومت بسیار بالاتری در برابر شرایط جوی سخت در طول زمان به مواد چاپی میدهد.
برای اینکه چیزها طولانیتر دوام بیاورند، دو بار در سال چک کردن این تجهیزات و تمیز کردن آنها با مواد خنثی اسیدی منطقی به نظر میرسد، خصوصاً وقتی که در معرض نور خورشید بودهاند. گردوغبار با گذشت زمان تجمع پیدا میکند و در واقع سرعت فرسودگی همه چیز را افزایش میدهد. قرار دادن آثار هنری در جعبههای پلیکربنات خاصی که نور فرابنفش را فیلتر میکنند، طبق گزارشی از Outdoor Media Preservation در سال ۲۰۲۲، خسارت ناشی از نور خورشید را تا حدود ۹۲ درصد کاهش میدهد. در مکانهایی که رطوبت زیادی دارند، استفاده از پوششهای دافع آب به همراه بازرسیهای منظم برای رشد کپک به پیشگیری از مشکلات ناشی از مرطوب بودن کمک میکند. همچنین نباید فراموش کرد که نمایشگرهای چاپی را هر سه ماه یک بار جابجا کنید تا هیچ نقطهای بیش از حد مورد تابش خورشید قرار نگیرد و این امر باعث به وجود آمدن پوسیدگی نامساوی در قسمتهای مختلف نمایشگر نشود.
برخلاف جوهرهای پایهدار یا آبی که از طریق تبخیر یا جذب خشک میشوند، جوهر رنگی UV در معرض نور ماوراء بنفش بلافاصله پخته میشود و یک پوشش محافظتی از رزین تشکیل میدهد که رنگدانهها را در خود قرار میدهد و از پوسیدگی آنها جلوگیری میکند.
بله، دوام بالای جوهر رنگی UV باعث شده است که انتخابی محبوب برای تاتو باشد، زیرا رنگهای آن برای مدت طولانیتری نسبت به جوهرهای رنگی سنتی بر پایه رنگدانه حفظ میشوند.
رنگدانههای قرمز و زرد به دلیل جذب طول موجهای پر انرژی UVB در برابر نور خورشید سریعتر پوسیده میشوند، در حالی که رنگدانههای سبز که نسبت به نور آبی حساس هستند ممکن است سریعتر از جوهرهای سیاه پوسیده شوند.
استفاده از پوششهای محافظ، کرم ضد آفتاب و نگهداری منظم میتواند به طور قابل توجهی عمر کاربردهای جوهر رنگی UV را با محافظت از آنها در برابر نور خورشید و عوامل محیطی افزایش دهد.
خیر، عملکرد متفاوت است و تنها درصد کوچکی از جوهرهایی که ادعا میکنند مقاوم در برابر UV هستند، به استانداردهای بینالمللی دوام نوری میرسند. تأیید مستقل توصیه میشود.