Výroba nejčernější látky na světě, která absorbuje 99,87 % světla

(Dan Tri) - Vědci z Cornell University vyvinuli super černou látku, která dokáže absorbovat 99,87 % světla, což otevírá potenciální možnosti jejího využití v optice a materiálových technologiích.

Šaty ušité z nejčernější látky, jaká kdy byla zaznamenána (Foto: Cornell University).

V rámci nejnovějšího pokroku v materiálové vědě a optice oznámili inženýři z Cornell University (USA) úspěšný vývoj nejčernější tkaniny, jaká kdy byla vyrobena. Dokáže absorbovat až 99,87 % světla dopadajícího na její povrch, čímž se téměř dosáhne limitu „ultračerné“ – termínu používaného k označení materiálů, které odrážejí méně než 0,5 % světla.

Aby tým dosáhl této vynikající černé barvy, zkombinoval techniky nanozpracování a bioinspiraci.

Vědci začali s bílou merino vlnou (měkkým a elastickým přírodním vláknem) a obarvili ji polydopaminem, syntetickým melaninovým polymerem, který napodobuje silnou absorpci světla přirozeným melaninem.

Vlákna jsou poté zavedena do plazmové komory, kde je povrch vlákna leptán za vzniku nanofibril, neboli drobných vláknitých struktur, které dokáží „zachytit“ fotony světla.

Tímto procesem se světlo neodráží zpět na povrch, ale je kontinuálně infiltrováno a absorbováno mezi nanofibrilami, což způsobuje, že množství světla odraženého zpět je v průměru pouze asi 0,13 % na celém povrchu.

Struktura látky byla inspirována ptákem Ptiloris magnificus, známým pro své uhlově černé peří (Foto: Getty).

Zvláštností této látky je její schopnost zachovat si své super černé vlastnosti i při pohledu z širokého úhlu až 60 stupňů na obě strany, na rozdíl od mnoha přírodních materiálů, jako je peří některých druhů ptáků, které se jeví jako super černé pouze při přímém pozorování.

Právě tato vlastnost činí absorpční efekt světla na tkanině mnohem stabilnějším a silnějším, než je vidět pouhým okem, a vytváří tak na textilním materiálu skutečně „čistě černý“ vzhled.

Ve srovnání s jinými super černými materiály, i když ne nejčernějšími materiály na světě (například Vantablack, který dosáhl míry absorpce světla až 99,96 %, nebo materiály z uhlíkových nanotrubic MIT s přibližně 99,995 %), má super černá tkanina inženýrů Cornell University velkou výhodu, pokud jde o velkovýrobu, snadnou aplikaci v textiliích a větší flexibilitu aplikací.

Proces výroby látky se skládá ze dvou hlavních kroků: nejprve se celé vlněné vlákno obarví polydopaminem pro optimalizaci absorpce a poté se plazmatem vytvoří nanostruktura.

Díky extrémně vysokým absorpčním vlastnostem jej lze použít v průmyslové optice jako světlo absorbující substráty pro kamery, dalekohledy, solární články a optoelektronická zařízení, která vyžadují snížený odraz světla pro zvýšení energetické účinnosti.

Efekt absorpce tepla lze navíc využít i v produktech pro izolaci nebo regulaci povrchové teploty.

Zdroj: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/san-xuat-loai-vai-den-nhat-the-gioi-hap-thu-9987-anh-sang-20251205083147611.htm