Naukowcy z Cornell University opracowali najciemniejszą tkaninę, jaką kiedykolwiek stworzono, osiągając niespotykany dotąd poziom absorpcji światła wynoszący zaledwie 0,13% współczynnika odbicia. Ten przełom jest ważny nie tylko ze względów estetycznych, ale ma także konsekwencje dla różnych dziedzin, od mody po energię słoneczną. Sekret? Imitacja upierzenia wspaniałego rajskiego ptaka występującego w Nowej Gwinei i Australii.
Tajemnica Rajskiego Ptaka
Samce rajskich ptaków mają pióra, które wydają się niemal niewiarygodnie czarne, dzięki unikalnemu połączeniu pigmentu melaniny i mikroskopijnych, ciasno upakowanych włókienek zwanych kolcami. Te kolce zatrzymują światło, powodując prawie całkowitą absorpcję, gdy patrzy się na nie bezpośrednio. Chociaż efekt maleje pod kątem, zasada ta zainspirowała zespół Cornell.
Tworzenie ultraczarności
Naukowcy rozpoczęli od farbowania wełny merynosów polidopaminą, syntetyczną melaniną. Jednak proste pokrycie nie wystarczyło. Aby zmaksymalizować absorpcję światła, wykorzystali komorę plazmową do wytrawienia tkanki, tworząc nanowzrosty zwane nanofibrylami. Włókna te zatrzymują światło, powodując jego odbicie do wewnątrz, a nie na zewnątrz. Rezultatem jest tkanina, która pozostaje wyjątkowo czarna nawet pod kątem do 60 stopni, co stanowi znaczną poprawę w porównaniu z istniejącymi ultraczarnymi materiałami.
Aplikacje wykraczające poza modę
Konsekwencje tej technologii wykraczają daleko poza odzież. Materiał może poprawić wydajność paneli słonecznych, maksymalizując absorpcję światła w celu konwersji energii cieplnej. Dodatkowo otwiera możliwości kamuflażu termoregulacyjnego, dzięki któremu tkanina skutecznie pochłania ciepło.
Aby zademonstrować efekt, absolwentka projektowania mody Zoe Alvarez stworzyła sukienkę bez ramiączek z ultraczarnego materiału, łącząc ją z połyskującymi niebieskimi akcentami. Dokładna gradacja kolorów zapewniła, że czerń pozostała niezmienna, podczas gdy inne kolory zmieniały się, podkreślając jej wyjątkowe właściwości. Zespół złożył wniosek o patent w celu komercjalizacji procesu barwienia tkanin naturalnych, takich jak bawełna, wełna i jedwab.
Ta innowacja łączy inspirację biologiczną z nauką o materiałach, zapewniając wgląd w to, jak projekty natury mogą rozwiązywać rzeczywiste problemy.
Najciemniejsza tkanina, jaką kiedykolwiek stworzono, to nie tylko wyczyn wizualny; jest to krok w kierunku bardziej wydajnej konwersji energii i zaawansowanych zastosowań materiałów.
