Учёные скопировали структуру перьев райской птицы и создали самый чёрный материал на Земле
Исследователи из Корнелльского университета разработали искусственный материал с рекордной способностью поглощать свет, вдохновившись природной структурой. Образцом для инженеров послужили перья райской птицы, обитающей в тропиках Австралии и Новой Гвинеи, которые считаются одними из самых чёрных объектов в природе.
Критерием для ультрачёрных материалов традиционно служит отражение менее 0,5% падающего света. Созданный американскими учёными материал превзошёл этот показатель почти в четыре раза, отражая всего 0,13% света, что делает его самым чёрным искусственным объектом на сегодняшний день.
Секрет экстремальной черноты кроется в уникальной комбинации химического состава и физической структуры, скопированной с птичьего пера. Перья райской птицы содержат пигмент меланин и имеют на своей поверхности микроскопические бороздки. Свет, попадая на такую поверхность, многократно преломляется в этих углублениях и в конечном итоге поглощается пигментом, практически не отражаясь обратно.
Учёным удалось воспроизвести этот принцип на обычной шерстяной ткани. В ходе двухэтапного процесса материал сначала был обработан полидофамином — синтетическим аналогом меланина, придающим глубокую внутреннюю черноту. Затем ткань поместили в плазменную камеру, где на поверхности каждого волокна сформировались микроскопические неровности, имитирующие природные бороздки.
Полученный материал обладает не только рекордными абсорбционными свойствами, но и сохраняет абсолютную черноту под любым углом обзора. Это выгодно отличает его от многих существующих ультрачёрных покрытий, которые часто выглядят серыми при боковом освещении.
Технология может найти применение в различных высокотехнологичных отраслях: от создания оптических систем телескопов и фотокамер, где требуется полное устранение паразитных бликов, до повышения эффективности солнечных панелей за счёт минимизации потерь на отражение. Разработка демонстрирует, как биомиметика — заимствование решений у природы — продолжает открывать новые горизонты в материаловедении.