Платье из самой черной ткани, когда-либо зарегистрированной (Фото: Корнелльский университет).
В рамках последних достижений в области материаловедения и оптики инженеры Корнелльского университета (США) объявили об успешной разработке самой черной ткани из когда-либо созданных, способной поглощать до 99,87% падающего на поверхность света, что практически соответствует пределу «ультрачерности» — термину, используемому для обозначения материалов, отражающих менее 0,5% света.
Чтобы добиться такой непревзойденной черноты, команда объединила методы нанообработки и биовдохновение.
Ученые взяли белую мериносовую шерсть (мягкое и эластичное натуральное волокно) и окрасили ее полидофамином — синтетическим полимером меланина, который имитирует сильное поглощение света натуральным меланином.
Затем волокна помещаются в плазменную камеру, где поверхность волокон подвергается травлению для создания нанофибрилл — крошечных волоконных структур, которые могут «улавливать» фотоны света.
Благодаря этому процессу свет не отражается обратно на поверхность, а непрерывно проникает и поглощается между нанофибриллами, в результате чего количество отраженного света составляет в среднем всего около 0,13% по всей поверхности.
Структура ткани была вдохновлена птицей Ptiloris magnificus, известной своим иссиня-черным оперением (Фото: Getty).
Особенностью этой ткани является ее способность сохранять свои суперчерные свойства даже при взгляде под широким углом до 60 градусов с обеих сторон, в отличие от многих натуральных материалов, таких как перья некоторых видов птиц, которые кажутся суперчерными только при прямом наблюдении.
Именно эта особенность делает эффект поглощения света тканью гораздо более стабильным и сильным, чем это видно невооруженным глазом, создавая на текстильном материале по-настоящему «чисто черный» вид.
По сравнению с другими суперчерными материалами, хотя они и не являются самыми черными в мире (например, Vantablack, достигший уровня поглощения света до 99,96%, или углеродными нанотрубками Массачусетского технологического института с показателем около 99,995%), суперчерная ткань инженеров Корнелльского университета имеет большое преимущество с точки зрения крупномасштабного производства, простоты применения в текстильных изделиях и большей гибкости применения.
Процесс производства ткани состоит из двух основных этапов: сначала окрашивание всего шерстяного волокна полидофамином для оптимизации впитываемости, затем плазменная обработка для создания наноструктуры.
Благодаря своим чрезвычайно высоким поглощающим свойствам он может использоваться в промышленной оптике в качестве светопоглощающих подложек для камер, телескопов, солнечных батарей и оптоэлектронных устройств, которым требуется уменьшенное отражение света для повышения энергоэффективности.
Кроме того, эффект поглощения тепла может быть использован в изделиях для изоляции или регулирования температуры поверхности.
Источник: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/san-xuat-loai-vai-den-nhat-the-gioi-hap-thu-9987-anh-sang-20251205083147611.htm
Комментарий (0)