Виробництво найчорнішої тканини у світі, яка поглинає 99,87% світла

(Ден Трі) - Вчені з Корнельського університету розробили надчорну тканину, яка може поглинати 99,87% світла, відкриваючи потенційні можливості її застосування в оптиці та матеріалознавстві.

Сукня, пошита з найчорнішої тканини, яку будь-коли фіксували (Фото: Корнельський університет).

В рамках останніх досягнень у галузі матеріалознавства та оптики, інженери Корнельського університету (США) оголосили про успішну розробку найчорнішої тканини з коли-небудь вироблених, яка здатна поглинати до 99,87% світла, що падає на поверхню, майже досягнувши межі «ультрачорного» – терміна, що використовується для позначення матеріалів, що відбивають менше 0,5% світла.

Щоб досягти такої неперевершеної чорноти, команда поєднала методи нанообробки та біонатхнення.

Починаючи з білої мериносової вовни (м'якого та еластичного натурального волокна), вчені пофарбували її полідофаміном, синтетичним полімером меланіну, який імітує сильне поглинання світла природним меланіном.

Потім волокна вводяться в плазмову камеру, де поверхня волокна протравлюється для створення нанофібрил, або крихітних волокнистих структур, які можуть «захоплювати» фотони світла.

Завдяки цьому процесу світло не відбивається назад до поверхні, а безперервно проникає та поглинається між нанофібрилами, в результаті чого кількість світла, що відбивається назад, в середньому становить лише близько 0,13% по всій поверхні.

Структура тканини була натхненна птахом Ptiloris magnificus, відомим своїм чорним як смола оперенням (Фото: Getty).

Особливістю цієї тканини є її здатність зберігати свої суперчорні властивості навіть під широким кутом зору до 60 градусів з обох боків, на відміну від багатьох натуральних матеріалів, таких як пір'я деяких видів птахів, які виглядають суперчорними лише при безпосередньому спостереженні.

Саме ця особливість робить ефект поглинання світла тканиною набагато стабільнішим і сильнішим, ніж спостерігається неозброєним оком, створюючи справді «чисто чорний» вигляд текстильного матеріалу.

Порівняно з іншими суперчорними матеріалами, хоча й не найчорнішими матеріалами у світі (наприклад, Vantablack, який досяг коефіцієнта поглинання світла до 99,96%, або матеріалами з вуглецевих нанотрубок MIT з показником близько 99,995%), суперчорна тканина інженерів Корнельського університету має велику перевагу з точки зору великомасштабного виробництва, простоти застосування в текстилі та більшої гнучкості застосування.

Процес виробництва тканини складається з двох основних етапів: спочатку фарбують усе вовняне волокно полідофаміном для оптимізації поглинання, а потім проводять плазмову обробку для створення наноструктури.

Завдяки надзвичайно високим поглинальним властивостям, його можна використовувати в промисловій оптиці як світлопоглинаючі підкладки для камер, телескопів, сонячних елементів та оптоелектронних пристроїв, що потребують зменшення відбиття світла для підвищення енергоефективності.

Крім того, ефект поглинання тепла також може бути використаний у виробах для ізоляції або регулювання температури поверхні.

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