Исследователи из Корнелльского университета разработали новый материал, способный поглощать практически весь падающий свет, достигая оттенка, который превосходит по черноте существующие аналоги. В основе прорывной технологии лежит изучение структуры перьев райской птицы, обитающей в тропических лесах Австралии и Новой Гвинеи.
Традиционно, материалы, считающиеся "ультрачерными", должны отражать менее 0,5% света. Однако новое изобретение демонстрирует отражение всего 0,13% света, что делает его самым черным материалом, когда-либо созданным. Такая степень поглощения света имеет значительный потенциал для применения в различных областях, включая оптические приборы, такие как телескопы и камеры, где устранение бликов критически важно для получения четких изображений. Также этот материал может быть использован для повышения эффективности солнечных панелей.
Секрет ультрачерного цвета перьев райской птицы кроется в уникальном сочетании природного пигмента меланина и микроскопической структуры самих перьев. На поверхности каждого пера присутствуют мельчайшие бороздки, образующие сложную иерархическую структуру. Когда свет попадает на такое перо, он не отражается напрямую, а многократно преломляется внутри этих бороздков, при этом его энергия постепенно поглощается меланином.
Ученые успешно воспроизвели этот принцип, применив его к обычной шерстяной ткани. Сначала волокна шерсти были обработаны полидофамином – веществом, химически схожим с меланином, что придало ткани глубокий черный цвет изнутри. Затем ткань подверглась обработке в плазменной камере, в результате чего на поверхности каждого волокна образовались микроскопические выступы, имитирующие бороздки птичьих перьев.
Полученная ткань не только обладает рекордной степенью черноты, но и сохраняет свой идеальный оттенок под любым углом обзора, что является значительным преимуществом перед существующими ультрачерными материалами, которые часто теряют свои свойства при изменении освещения. Разработка обещает стать важным шагом в развитии технологий, требующих максимального поглощения света.