Το ύφασμα μπορεί να απορροφά το 99,87 τοις εκατό του φωτός και έχει πολλές εφαρμογές.
Ερευνητές του Πανεπιστημίου Cornell στις ΗΠΑ δημιούργησαν το πιο μαύρο ύφασμα που γνωρίζουμε το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη δημιουργία ρούχων και όπως μια μαύρη τρύπα το ύφασμα απορροφά το 99,87 τοις εκατό του φωτός ενώ αντανακλά μόνο το υπόλοιπο 0,13 τοις εκατό.
Αυτό το καθιστά επίσημα «υπερμαύρο» και ορίζεται ως ύφασμα που αντανακλά λιγότερο από 0,5 τοις εκατό του φωτός που πέφτει πάνω του. Οι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Cornell χρησιμοποίησαν το υλικό για να δημιουργήσουν ένα μαύρο φόρεμα, εμπνευσμένο από ένα πτηνό που έχει παρόμοια εντυπωσιακή ικανότητα απορρόφησης φωτός.
Εκτός από την επανάσταση στον κόσμο της μόδας, το υλικό έχει και ποικίλες άλλες χρήσεις, όπως σε κάμερες, ηλιακά πάνελ και τηλεσκόπια. Οι επιστήμονες υπέβαλαν αίτηση για πατέντα για το ύφασμα, το οποίο λένε είναι κλιμακούμενο, εύκολο στην κατασκευή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη δημιουργία ενδυμάτων
Το ύφασμα πλησιάζει πολύ το πιο μαύρο υλικό που έχει δημιουργηθεί μέχρι σήμερα το οποίο δημιούργησαν ερευνητές στο MIT το 2019. Κατασκευασμένο από νανοσωλήνες άνθρακα αυτό το φύλλο παγιδεύει τουλάχιστον το 99,995 τοις εκατό του φωτός καθιστώντας το πιο μαύρο υλικό που έχει καταγραφεί.
Η ανακάλυψη
Για να δημιουργήσουν το υπερμαύρο ύφασμα, η ομάδα χρωμάτισε ένα πλεκτό από λευκό μαλλί μερινό με πολυδοπαμίνη, μια συνθετική ένωση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σκοτεινό χρώμα.
Οι ερευνητές έπρεπε να φροντίσουν ώστε η πολυδοπαμίνη να διεισδύσει στις ίνες του υφάσματος ώστε κάθε σημείο του να γίνει μαύρο.
Στη συνέχεια η ομάδα έκαψε το υλικό σε θάλαμο πλάσματος για να δημιουργήσει νανοϊνίδια, εξαιρετικά μικρές και αιχμηρές αναπτύξεις σε νανοκλίμακα.
Η ανάλυση αποκάλυψε ότι το ύφασμα είχε μέση ολική ανακλαστικότητα 0,13 τοις εκατό, καθιστώντας το ως το πιο σκοτεινό ύφασμα που έχει αναφερθεί.
Παρέμεινε «υπερμαύρο» σε γωνία 120 μοιρών, πράγμα που σημαίνει ότι φαίνεται το ίδιο έως και σε γωνία 60 μοιρών είτε πλάγια είτε κατευθείαν, ανώτερο από τα διαθέσιμα εμπορικά υλικά.
Οι εφαρμογές
Το υπερμαύρο ύφασμα έχει δυνατότητες σε ηλιακές θερμικές εφαρμογές, μετατρέποντας το απορροφούμενο φως σε θερμική ενέργεια.
Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για θερμορυθμιζόμενη καμουφλάζ που κρύβει άτομα ή αντικείμενα από υπέρυθρη (θερμική) ανίχνευση.
«Οι περιβαλλοντικές και μηχανικές δοκιμές επίσης αποδεικνύουν την ανθεκτικότητα του υλικού, δείχνοντας ότι διατηρεί τα φυσικά χαρακτηριστικά του υφάσματος παράλληλα με τις υπερμαύρες ιδιότητές του», αναφέρουν οι ερευνητές βάσισαν την έρευνα τους στο εντυπωσιακό πτηνό «riflebird Βικτωρίας» (Ptiloris magnificus) που βρίσκεται στα τροπικά δάση της δυτικής Νέας Γουινέας και της βορειοανατολικής Αυστραλίας.
Τα εντυπωσιακά ματ μαύρα φτερά του πουλιού προέρχονται από τη χρωστική μελανίνη συνδυασμένη με πολύ μικρές και πυκνά συνωστισμένες ίνες που κατευθύνουν το φως προς τα μέσα. Αυτό καθιστά το πουλί εξαιρετικά μαύρο όταν το βλέπει κανείς κατευθείαν ενώ όταν το βλέπει από γωνία τα φτερά φαίνονται γυαλιστερά.
Παρομοίως, η πολυδοπαμίνη που χρησιμοποιήθηκε στο πρώτο στάδιο της διαδικασίας της ομάδας είναι συνθετική μελανίνη. «Το riflebird έχει αυτές τις πολύ ενδιαφέρουσες ιεραρχικές δομές, τα barbules, μαζί με τη μελανίνη, οπότε θέλαμε να συνδυάσουμε αυτές τις πτυχές σε ένα ύφασμα. Από σχεδιαστική σκοπιά νομίζω ότι είναι συναρπαστικό γιατί πολλά υπερμαύρα υλικά που υπάρχουν δεν είναι τόσο αξιοποιήσιμα στον τομέα της ένδυσης όσο το δικό μας και παραμένουν υπερμαύρα ακόμα και από μεγαλύτερες γωνίες» λέει η Λαρίσα Σέπερντ, επίκουρη καθηγήτρια επιστήμης ινών στο Cornell.
Η εργασία που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Communications» δείχνει ότι ένα συμβατικό φυσικό ύφασμα μπορεί να μετατραπεί σε υπερμαύρο.
