우연히 발견된 '초어둠' 소재, 빛의 99.3% 흡수 가능

플라스마로 개질된 목재 샘플은 금 금속으로 코팅한 후에도 검은색을 유지했는데, 이는 빛 흡수가 구조적인 것임을 시사합니다(사진: UBC).

캐나다 브리티시 컬럼비아 대학(UBC)의 연구팀은 최대 99.3%의 빛을 흡수할 수 있는 매우 어두운 물질을 성공적으로 만들어냈습니다.

특별한 점은 과학자들이 고에너지 플라즈마 가스를 이용해 목재를 방수하는 주제를 연구하던 중 우연히 이 소재를 만드는 공식을 발견했다는 것입니다.

그들은 이 가스를 사용하자 나무 세포가 완전히 검게 변하고 빛을 거의 완전히 흡수하는 특성을 보였다는 것을 발견했습니다. 이 물질은 그리스 신화에서 밤의 여신 닉스에서 영감을 받아 넥실론(Nxylon)이라는 이름을 얻었습니다.

UBC의 재료 과학자인 필립 에반스는 "Nxylon의 구성은 천연 소재의 장점과 독특한 구조적 특성이 결합되어 가볍고 단단하며 복잡한 모양으로 쉽게 절단할 수 있습니다."라고 말했습니다.

연구 보고서에서 과학자들은 이 소재의 빛 흡수 능력이 표면의 딤플(dimple)에서 비롯된다고 밝혔습니다. 이 딤플은 최대 99.3%의 빛을 흡수하고 빛 반사를 최소화한다고 합니다.

금 합금을 입혀도 재료는 검은색으로 남아 있었습니다. 이는 변형 후 나무가 재료의 근본적인 구조를 형성했음을 보여줍니다.

시계 프로토타입은 매우 어두운 소재로 만들어졌습니다(사진: UBC).

Science Alert 에 따르면, 슈퍼블랙 소재는 천문학, 태양 에너지, 광학 등의 산업에서 중요한 역할을 합니다. 원치 않는 빛 반사를 줄여 기기의 작동을 더욱 정확하고 효율적으로 도와줍니다.

이런 형태의 소재는 예술과 디자인 분야에서도 인기가 있는데, 그 이유는 "슈퍼" 블랙 색상이 근처에 있는 다른 밝은 톤과 뚜렷한 대비를 이루며 눈길을 끄는 시각적 효과를 내기 때문입니다.

과학은 더 많은 빛을 흡수할 수 있는 더욱 어두운 물질을 발견했지만, 이 새로운 물질은 대량 생산이 가능하다는 측면에서 큰 가능성을 보여줍니다.

연구팀에 따르면, 이 신소재는 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 첫째, 재생 가능한 소재인 목재(특히 린든 나무)를 사용합니다. 또한 복잡한 전처리 과정이 필요하지 않아 비용을 절감하고 생산 가능성을 높입니다.

연구자들은 Nxylon이 흑단, 자단 등과 같은 희귀하고 값비싼 검은 나무를 대체할 수 있다고 믿고 있습니다. 또한 오닉스와 같은 보석도 대체할 수 있습니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc-cong-nghe/tinh-co-tim-thay-vat-lieu-sieu-toi-co-kha-nang-hap-thu-993-anh-sang-20240805110805961.htm