تولید سیاه‌ترین پارچه جهان با جذب ۹۹.۸۷ درصد نور

Sản xuất loại vải đen nhất thế giới, hấp thụ 99,87% ánh sáng - 1 — لباسی ساخته شده از سیاه‌ترین پارچه‌ای که تاکنون ثبت شده است (عکس: دانشگاه کرنل).

در جدیدترین پیشرفت‌ها در علم مواد و اپتیک، مهندسان دانشگاه کرنل (ایالات متحده آمریکا) از توسعه موفقیت‌آمیز سیاه‌ترین پارچه تولید شده تاکنون خبر داده‌اند که توانایی جذب تا ۹۹.۸۷٪ از نور تابیده شده بر سطح را دارد و تقریباً به مرز «فوق سیاه» می‌رسد - اصطلاحی که برای اشاره به موادی استفاده می‌شود که کمتر از ۰.۵٪ از نور را منعکس می‌کنند.

برای دستیابی به این سیاهی برتر، این تیم تکنیک‌های پردازش نانو و الهام زیستی را با هم ترکیب کرد.

دانشمندان با شروع از پشم مرینوس سفید (یک الیاف طبیعی نرم و کشسان)، آن را با پلی‌دوپامین، یک پلیمر ملانین مصنوعی که جذب نور قوی ملانین طبیعی را تقلید می‌کند، رنگ کردند.

سپس الیاف وارد یک محفظه پلاسما می‌شوند، جایی که سطح الیاف برای ایجاد نانوفیبریل‌ها یا ساختارهای الیافی ریز که می‌توانند فوتون‌های نور را "به دام بیندازند" حکاکی می‌شود.

از طریق این فرآیند، نور به سطح بازتاب نمی‌شود، بلکه به طور مداوم بین نانوفیبریل‌ها نفوذ کرده و جذب می‌شود و باعث می‌شود مقدار نور بازتاب شده به طور متوسط تنها حدود 0.13٪ در کل سطح باشد.

Sản xuất loại vải đen nhất thế giới, hấp thụ 99,87% ánh sáng - 2 — ساختار این پارچه از پرنده‌ی Ptiloris magnificus الهام گرفته شده است که به خاطر پرهای سیاه براقش شناخته می‌شود (عکس: Getty).

ویژگی خاص این پارچه، توانایی آن در حفظ خواص فوق‌العاده سیاه خود حتی در هنگام مشاهده از زاویه دید وسیع تا ۶۰ درجه از هر دو طرف است، برخلاف بسیاری از مواد طبیعی مانند پرهای برخی از گونه‌های پرندگان که فقط در هنگام مشاهده مستقیم فوق‌العاده سیاه به نظر می‌رسند.

این ویژگی است که باعث می‌شود اثر جذب نور روی پارچه بسیار پایدارتر و قوی‌تر از آن چیزی باشد که با چشم غیرمسلح مشاهده می‌شود و ظاهری واقعاً «سیاه خالص» روی پارچه ایجاد می‌کند.

در مقایسه با سایر مواد فوق سیاه، اگرچه سیاه‌ترین مواد جهان نیستند (برای مثال، وانتابلک که به میزان جذب نور تا ۹۹.۹۶٪ یا مواد نانولوله کربنی MIT با حدود ۹۹.۹۹۵٪ دست یافته است)، پارچه فوق سیاه مهندسان دانشگاه کرنل از نظر تولید در مقیاس بزرگ، سهولت کاربرد در منسوجات و انعطاف‌پذیری بیشتر در کاربرد، مزیت بزرگی دارد.

فرآیند تولید پارچه شامل دو مرحله اصلی است: اول، رنگرزی کل الیاف پشم با پلی‌دوپامین برای بهینه‌سازی جذب، و به دنبال آن عملیات پلاسما برای ایجاد نانوساختار.

با خواص جذب بسیار بالای خود، می‌توان از آن در اپتیک صنعتی به عنوان زیرلایه‌های جاذب نور برای دوربین‌ها، تلسکوپ‌ها، سلول‌های خورشیدی و دستگاه‌های اپتوالکترونیکی که برای افزایش راندمان انرژی نیاز به کاهش بازتاب نور دارند، استفاده کرد.

علاوه بر این، اثر جذب گرما را می‌توان در محصولاتی برای عایق‌بندی یا تنظیم دمای سطح نیز مورد استفاده قرار داد.

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