Настоящий черный цвет: инженеры и орнитологи пошили маленькое ультрачерное платье

Метод создания ультрачерной ткани создала команда дизайнеров, орнитологов и материаловедов из Корнелльского университета. Новая технология является двухэтапным процессом, который был вдохновлен оперением великолепной щитоносной райской птицы. Дело в том, что в их перьях меланин сочетается с особыми структурами, которые улавливают и поглощают свет, пишет Gizmodo.

Такой материал может применяться в камерах, солнечных батареях, а также телескопах. Пока же ученые использовали его для создания классического черного платья, переливающееся синим оттенков, как дань оперенью райской птицы.

Результаты исследования показали, что новая ткань имеет средний коэффициент отражения 0,13%. Это делает ее самой темной тканью из всех известных на сегодняшний день.

В теории цвета такие понятия, как “истинно черный” или “истинно белый” часто используются в области графического дизайна или при описании дисплеев. Но “ультрачерный” не совсем соответствует таким понятиям. Этот термин используется как мера отражательной способности, отражающий менее 0,5% падающего на него света.

В природе многие существа имеют ультрачерный цвет кожи, чешуи и перьев, потому как такой цвет, чаще всего, дает им преимущества в спаривании или выживании.

Ученые давно пытались воссоздать в лабораториях черный цвет, но с ограниченным успехом. Правда, в рамках одного эксперимента все же удалось создать крошечную трубка, которая отражала всего 0,005% видимого света. Но такой эксперимент, как и множество предыдущих, потребовал дорогостоящих технологий, а окончательный материал был хрупким и токсичным.

Очевидно, что такие ультрачерные материалы не подходили для носки или повседневного использования в текстиле.

Чтобы создать новую ультрачерную ткань, исследователи из Корнеллской лаборатории орнитологии предоставили инженерам перья райских птиц. Группа смогла проанализировать расположение в них бородок – крошечный крючкообразные структуры, которые скрепляют перья этих птиц.

Ученые выяснили, что строгая иерархия бородок перьев в сочетании с наноструктурами на основе меланина способствует преломлению света внутрь. Именно из-за этого перья райских птиц кажутся необычайно черными, если смотреть на них прямо, но становятся блестящими при взгляде под углом.

Для того, чтобы воспроизвести эти структуры в лаборатории, команда сперва окрасила белую мериносовую шерсть полидофамином, синтетическим меланином. Затем они поместили шерсть в плазменную камеру и протравили ее нанофибриллами – остроконечными наноструктурами, имитирующими бородки. В исследовании сообщается, что конечный продукт имел средний коэффициент отражения 0,13% и оставался ультрачерным даже при больших углах обзора.

“Свет, по сути, отражается туда-сюда между фибриллами, а не обратно – именно это создает ультрачерный эффект”, - говорит ведущий автор исследования из Корнеллского университета Хансади Джаямаха.