„Най-тъмната тъкан, правена някога“ е вдъхновена от райска птица

Връзката е копирана!

Нова материя, въодушевена от перата на превъзходната птица стрелец - райска птица от Нова Гвинея и северния завършек на Австралия - е най-тъмната, създавана в миналото, съгласно нейните изобретатели.

Изработена от бяла мериносова вълна, тъканта първо се боядисва с полидопамин, синтетична форма на меланин, естественият пигмент, който придава цвят на кожата, косата и очите. След това се гравира в плазмена камера, с цел да се основат микроскопични, остри структури, наречени „ нанофибрили “, които улавят светлината доста дейно.

Резултатът е материал, който всмуква 99,87% от светлината: „ Покарах професори, когато работихме върху това, и те споделиха: „ Все едно гледаш черна дупка “, сподели Лариса Шепърд, помощник в катедрата по дизайн, насочен към индивида, в университета Корнел в Ню Йорк и старши създател на изследване за новата тъкан, оповестено в списанието Nature Communications.

Изследователите сътвориха индивидуален първообраз на рокля с тъканта, която включва образно назад извикване на оперението на самата пушка. Те също по този начин са подали прелиминарен патент за материала: „ В момента работим върху някои евентуални приложения, които се надяваме да публикуваме скоро, само че една област, която несъмнено виждам това с актуалните му свойства, е модата от висок клас “, сподели Шепърд.

Платът принадлежи към категория материали, наречени „ ултрачерни “, които нормално отразяват по-малко от 0,5% светлина. Най-известният от тези материали е Vantablack, който не е плат, а покритие, основано през 2014 година и направено от микроскопични въглеродни влакна, които всмукват до 99,97% от забележимата светлина. Използва се най-вече в съвременна оптика, намираща се в телескопи и фотоапарати, само че също по този начин и в първокласни артикули и творби на изкуството.

В съпоставяне с Vantablack, сподели Шепърд, новата тъкан, която откривателите назовават Ultrablack Wool (UBW), има преимуществото да бъде носена и е по-евтина и лесна за произвеждане.

Подобряване на природата

Перата на птицата стрелец реализират своя наситено черен колорит с помощта на богати на меланин барбули, дребни сходни на косми влакна, които отклоняват светлината във вътрешността. Известно е също, че някои типове риби и пеперуди имат ултрачерно оцветяване.

При пресъздаването на свойствата на перата в тяхната тъкан, откривателите отидоха една крачка напред, увеличавайки ъгъла, от който тъканта може да се види като ултрачерна, до към 120 градуса. Това е усъвършенстване на перата на птицата, които могат да наподобяват блестящи, в случай че не се виждат челно, и на съществуващите ултрачерни тъкани, съгласно изследването.

Ключът към ъгъла на гледане е процесът на ецване, който грапави структурата на тъканта благодарение на електрически зареден газ. Неправилните нишки, основани от газа, улавят светлината, като я карат да отскача в близост, вместо да избяга.

В съпоставяне със съществуващите ултрачерни текстилни произведения, споделят откривателите, новата тъкан е по-дишаща и гъвкава: „ Искахме натурален материал “, сподели съавторът на проучването и докторантът на университета Корнел Хансади Джаямаха. „ Вълната не беше първият ни избор – започнахме с коприна, само че заради химията сред полидопамин и вълна успяхме да създадем най-тъмния материал от нея. “

Друго преимущество на полидопамина е, че е по-рентабилно да се направи от комплицираната микроскопична въглеродна наноструктура, употребена във Vantablack: „ Ние използваме единствено вълна и полидопамин, тъй че спрямо процеса на произвеждане на въглеродни нанотръби, това е по-евтино и процесът е по-прост “, добави Джаямаха, отбелязвайки, че бъдещите оптимизации могат да понижат разноските още повече.

Дрехите, направени от новата тъкан, освен ще наподобяват интензивно черни, само че ще имат и усъвършенствани терморегулиращи свойства, съгласно Kyuin Park, също съавтор и докторант от университета Корнел: „ Ако носите изцяло ултрачерни облекла, ще се чувствате обикновено на закрито, само че в случай че отидете под слънцето, ще абсорбирате повече светлина като топлинна сила, карайки тялото ви да се затопля по-бързо “, сподели той.

" Можем да направляваме каква част от тази ултрачерна повърхнина е върху текстила като начало, тъй че да вземем за пример можем да покрием единствено региона на раменете или гърба, където се потите най-вече. В тези зони е добре да бъдете по-горещи, тъй като откакто започнете да се потите, това основава по този начин нареченото изпарително изстудяване, доста бърз способ за транспорт на топлота, който постоянно се употребява за спортни дрехи. "

Други евентуални приложения включват камуфлаж и използва, за които ултрачерните покрития са положителни, като слънчеви панели, камери и галактически приложения, в това число телескопи и спътници. „ Ултрачерният текстил безусловно има капацитета да бъде употребен в тези области, само че елементарното заменяне на покрития, въпреки и по-икономично, не би било евентуално, изключително в слънчевите панели заради актуалните условия на обработка “, сподели Шепърд, отбелязвайки, че към момента има провокации за решение, с цел да се включи тъканта в тези системи.

Демократизиране на ултрачерните

Марк Андре Майерс, бележит професор по материалознание в Калифорнийския университет в Сан Диего, който не е взел участие в работата, сподели, че създателите са потърсили ентусиазъм в неповторимото свойство на перата: барбулите, които на равнище микрометър могат да взаимодействат със светлината и да създават набор от цветове, в това число ултрачерни: „ Това е креативен и реформаторски метод от огромно значение “, написа той в имейл.

Рави Силва, специалист по проучване на ултрачерни покрития и шеф на Института за напреднали технологии към Университета на Съри в Англия, който също не взе участие в работата, сподели в имейл, че консолидираното на ултрачерната технология в носими устройства допуска бъдеще на усъвършенствани терморегулиращи тъкани и гъвкави слънчеви интерфейси: „ Този биомиметичен метод позволява инженерното предизвикателство да се създадат супертъмните материали задоволително здрави за облекло, демократизирайки достъпа до високоефективни нанотекстури за разнообразни артистични и механически приложения.

Откритието, че плазменото отнасяне може да сътвори структури за хващане на светлина във вълна, е огромна стъпка напред, съгласно Куниаки Амемия, откривател в Националния институт за напреднали индустриални науки и технологии (AIST) в Япония. „ Използването на сходен на меланин пигмент като черно багрило също беше отлична концепция “, сподели Амемия, която не беше част от изследването, в имейл, добавяйки, че макар че към този момент съществуват други ултрачерни тъкани, тази нова е по-малко от половината по-дебела, което допуска по-мека текстура.

Той обаче предизвести, че излагането на вода може да е проблем: „ В това изследване също наподобява, че успеваемостта е ненапълно компрометирана след измиване “, заключи той. „ Освен това, плазмената обработка, която е от значително значение за придаването на наноструктурите, ще