Новата материя: Абсорбира над 99% от светлината

Науката се разпростира навсякъде и може да бъде открита във всичко. По случайност учени са намерили начин да създадат материал, способен да абсорбира над 99% от светлината, която попада върху него. 

Учени създадоха нов свръхчерен материал на дървесна основа, който поглъща над 99% от светлината, която попада върху него. Нещо повече, материалът е открит почти случайно.

Изследователите работят върху технологии за отблъскване на водата от дървесината, използвайки високоенергиен плазмен газ, и забелязват, че прилагането на газа превръща краищата на дървените клетки в напълно черни.

По-нататъшното изследване разкрива невероятните свойства на абсорбиране на светлината на новия суперчерен материал.

Екипът, ръководен от докторанта Кени Ченг от Университета на Британска Колумбия (UBC) в Канада, е нарекъл новия си материал Nxylon. Никта (Nyx) е гръцката богиня на нощта, а xylon е гръцката дума за дърво. Nxylon може да намери приложение във всичко – от космически телескопи до луксозни бижута.

„Съставът на Nxylon съчетава предимствата на естествените материали с уникални структурни характеристики, което го прави лек, твърд и лесен за рязане в сложни форми“, казва старшият автор Филип Еванс, учен в областта на материалите в UBC.

Материалът има кадифен външен вид, съобщават неговите изобретатели. Плазмената обработка всъщност променя миниатюрните структури на повърхността на дървесината, като въвежда вдлъбнатини, които помагат за улавянето на светлината и свеждат до минимум всякакви отражения.

Всъщност, когато върху материала е нанесена златна сплав, той остава черен. Това показва, че структурата на дървесината се е променила – това не е просто допълнително покритие, а преконфигуриране на основите на материала.

Свръхчерните материали са ценни в индустрии като астрономията, слънчевата енергия и оптиката, където помагат на устройствата да функционират по-точно или по-ефективно, като намаляват нежеланото отразяване на светлината. Например суперчерните материали могат да намалят отблясъците и да подобрят яснотата на телескопите.

Тези материали са популярни и в изкуството и дизайна, тъй като суперчерното създава поразителни визуални ефекти, като осигурява рязък контраст с всички ярки цветове наблизо. Това е подобно на начина, по който някои птици и паунови паяци използват суперчерното с ярки цветове в своите брачни прояви.

Екипът, който стои зад откритието, смята, че Nxylon може да се използва и в изделия за носене и модни аксесоари.

„Очакваме, че нашите открития ще стимулират интереса към плазменото гравиране като начин за създаване на суперчерна дървесина, което вероятно ще доведе до търговски приложения на технологията“, пишат изследователите в публикувания си документ.

Новият материал има множество предимства. Използва се дървесина (по-специално американска липа), която е възобновяем материал. Той не изисква и сложна предварителна обработка, което намалява разходите и прави производството на материала по-жизнеспособно.

Изследователите са уверени, че Nxylon може да замени редки и скъпи черни дървесни видове като абанос и палисандър, както и черния скъпоценен камък оникс. Доста време ни дели до подобен момент, но екипът вече търси търговски партньорства чрез нов стартъп.

Въпреки че сме виждали материали, които са още по-черни от този и могат да абсорбират още повече светлина, новото допълнение е много обещаващо по отношение на това колко правдоподобно би било да се произвежда в мащаб – и същата техника може да се използва и за други дървесни видове.

„Nxylon може да бъде произведен от устойчиви и възобновяеми материали, широко разпространени в Северна Америка и Европа, което води до нови приложения на дървесината“, казва Еванс.