Şimdiye kadar kaydedilen en siyah kumaştan yapılmış bir elbise (Fotoğraf: Cornell Üniversitesi).
Malzeme bilimi ve optik alanındaki son gelişmeler ışığında, Cornell Üniversitesi (ABD) mühendisleri, yüzeyine düşen ışığın %99,87'sine kadarını emebilen ve neredeyse "ultra siyah" (ışığın %0,5'inden azını yansıtan malzemeler için kullanılan bir terim) sınırına ulaşan, şimdiye kadar üretilmiş en siyah kumaşı başarıyla geliştirdiklerini duyurdular.
Bu üstün siyahlığı elde etmek için ekip, nano-işleme tekniklerini ve biyo-ilhamı birleştirdi.
Bilim insanları, yumuşak ve elastik bir doğal elyaf olan beyaz merino yününü, doğal melaninin güçlü ışık emilimini taklit eden sentetik bir melanin polimeri olan polidopamin ile boyadılar.
Daha sonra lifler bir plazma odasına sokulur ve burada lif yüzeyi nanofibriller veya ışık fotonlarını "yakalayabilen" küçük lif yapıları oluşturmak için aşındırılır.
Bu işlem sırasında ışık yüzeye geri yansıtılmıyor, ancak nanofibriller arasında sürekli olarak sızıyor ve soğuruluyor, bu da tüm yüzey boyunca geri yansıyan ışık miktarının ortalama olarak yalnızca yaklaşık %0,13 olmasına neden oluyor.
Kumaşın yapısı, simsiyah tüyleriyle bilinen Ptiloris magnificus kuşundan esinlenerek tasarlandı (Fotoğraf: Getty).
Bu kumaşın özelliği, her iki tarafta 60 dereceye kadar geniş bir açıdan bakıldığında bile süper siyah özelliğini koruyabilmesidir. Bu, bazı kuş türlerinin tüyleri gibi birçok doğal malzemenin yalnızca doğrudan bakıldığında süper siyah görünmesinden farklıdır.
Kumaş üzerindeki ışık emilim etkisinin çıplak gözle görülenden çok daha kararlı ve güçlü olmasını sağlayan bu özellik, tekstil malzemesinde gerçek anlamda "saf siyah" bir görünüm yaratıyor.
Dünyanın en siyah malzemeleri olmasa da (örneğin, %99,96'ya kadar ışık emme oranına ulaşan Vantablack veya yaklaşık %99,995'e ulaşan MIT'nin karbon nanotüp malzemeleri gibi) diğer süper siyah malzemelerle karşılaştırıldığında, Cornell Üniversitesi mühendislerinin ürettiği süper siyah kumaş, büyük ölçekli üretim, tekstilde uygulama kolaylığı ve daha fazla uygulama esnekliği açısından büyük bir avantaja sahip.
Kumaş üretim süreci iki ana adımdan oluşuyor: İlk olarak, emilimi optimize etmek için tüm yün lifi polidopamin ile boyanıyor, ardından nanoyapıyı oluşturmak için plazma işlemi uygulanıyor.
Son derece yüksek emilim özelliği sayesinde, enerji verimliliğini artırmak için ışık yansımasını azaltmayı gerektiren kameralar, teleskoplar, güneş pilleri ve optoelektronik cihazlar için ışığı emen alt tabaka olarak endüstriyel optikte kullanılabilir.
Ayrıca ısı emilim etkisinden yalıtım veya yüzey sıcaklığı düzenleme amaçlı ürünlerde de faydalanılabilir.
Source: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/san-xuat-loai-vai-den-nhat-the-gioi-hap-thu-9987-anh-sang-20251205083147611.htm
Yorum (0)