Новый суперчерный материал из дерева может поглощать 99,3% света
Есть черный, а есть суперчерный. Был создан новый суперчерный материал на основе древесины, который поглощает более 99 процентов падающего на него света. Более того, этот материал был обнаружен практически случайно.
Исследователи работали над технологиями водоотталкивания древесины с использованием высокоэнергетического плазменного газа – и заметили, что применение газа поворачивает концы древесных клеток. полностью черный.
Дальнейшее исследование выявило невероятные свойства светопоглощения нового суперчерного материала.
Команда под руководством аспиранта Кенни Ченга из Университета Британской Колумбии (UBC) ) в Канаде назвали свой новый материал Nxylon. Никс — греческая богиня ночи, а Ксилон — по-гречески дерево. Nxylon может найти применение во всем: от космических телескопов до роскошных ювелирных изделий.
«Композиция Nxylon сочетает в себе преимущества натуральных материалов с уникальными структурными особенностями, что делает его легким, жестким и позволяет легко разрезать его на замысловатые формы», — говорит он. старший автор Филип Эванс, ученый-материаловед из UBC.
Материал имеет бархатистый вид, сообщают его изобретатели. Плазменная обработка фактически изменяет мельчайшие структуры на поверхности древесины, создавая углубления, которые помогают улавливать свет и минимизировать любые отражения.
Действительно, когда на материал был нанесен золотой сплав, он оставался черным. Это показывает, что структура древесины изменилась – это не просто дополнительное покрытие, а реконфигурация основы материала.
Суперчерные материалы ценны в таких отраслях, как астрономия, солнечная энергетика и оптика, где они помогают устройствам работать более точно и эффективно за счет уменьшение нежелательного отражения света. Например, суперчерные материалы могут уменьшить блики и улучшить четкость изображения в телескопах.
Эти материалы также популярны в искусстве и дизайне, поскольку суперчерный цвет создает поразительные визуальные эффекты, обеспечивая резкий контраст с любыми яркими цветами, находящимися поблизости. Это похоже на то, как некоторые птицы и пауки-павлины используют суперчерный цвет с яркими цветами во время спаривания.
Команда, стоящая за открытием, считает, что Nxylon также можно использовать в носимых устройствах и модных аксессуарах.
«Мы ожидаем, что наши результаты вызовут интерес к плазменному травлению как способу создания суперчерной древесины, что, возможно, приведет к коммерческому применению этой технологии», — пишут исследователи в своей опубликованной статье.
Новый материал имеет множество преимуществ. В нем используется древесина (в частности, липа), которая является возобновляемым материалом. Он также не требует какой-либо сложной предварительной обработки, что снижает затраты и делает производство материала более рентабельным.
Исследователи уверены, что Nxylon может заменить редкие и дорогие породы черного дерева, такие как черное дерево и палисандр. и замените черный драгоценный камень оникс. До этого еще далеко, но сейчас команда ищет коммерческое партнерство через новый стартап.
Хотя мы видели материалы, которые еще более черные, чем этот, и способны поглощать еще больше света, это новое дополнение показывает многообещающие результаты с точки зрения насколько правдоподобно было бы производить его в больших масштабах – и ту же технику можно было бы использовать и для других пород древесины.
«Нксилон может быть изготовлен из экологически чистых и возобновляемых материалов, широко встречающихся в Северной Америке и Европе, ведущих к новым применениям древесины», — говорит Эванс.
Исследование опубликовано в журнале Advanced Sustainable Systems.
