Tình cờ tìm thấy vật liệu "siêu tối", có khả năng hấp thụ 99,3% ánh sáng

Vật liệu mới có tên gọi Nxylon được làm từ gỗ, với cấu trúc bề mặt đặc biệt, có thể mang lại ứng dụng to lớn trong nhiều lĩnh vực.

Một nhóm nghiên cứu từ Đại học British Columbia (UBC) tại Canada vừa thành công chế tạo vật liệu siêu tối, với khả năng hấp thụ tới 99,3% ánh sáng.

Mẫu gỗ biến đổi bằng plasma vẫn giữ được màu đen sau khi phủ kim loại vàng. Điều này cho thấy sự hấp thụ ánh sáng là theo cấu trúc (Ảnh: UBC).

Điều đặc biệt là các nhà khoa học đã vô tình phát hiện công thức chế tạo vật liệu này trong khi nghiên cứu đề tài chống thấm nước cho gỗ bằng khí plasma năng lượng cao.

Họ nhận thấy việc sử dụng khí này khiến các tế bào gỗ chuyển sang màu đen hoàn toàn, với tính chất hấp thụ ánh sáng gần như tuyệt đối. Vật liệu được đặt tên là Nxylon, lấy cảm hứng từ Nyx - nữ thần bóng đêm của Hy Lạp.

"Thành phần của Nxylon kết hợp những lợi ích của vật liệu tự nhiên với các đặc điểm cấu trúc độc đáo, khiến nó nhẹ, cứng và dễ cắt thành các hình dạng phức tạp", Philip Evans, nhà khoa học vật liệu tại UBC, cho biết.

Trong báo cáo nghiên cứu, các nhà khoa học cho biết khả năng hấp thụ ánh sáng của vật liệu đến từ những vết lõm trên bề mặt. Chúng được cho là hấp thụ tới 99,3% ánh sáng và giảm thiểu mọi phản xạ từ ánh sáng.

Ngay cả khi phủ hợp kim vàng lên vật liệu, nó vẫn giữ nguyên màu đen. Điều này cho thấy gỗ sau khi biến đổi đã thực sự hình thành sự tái cấu trúc cơ bản của vật liệu.

Nguyên mẫu đồng hồ được làm từ vật liệu siêu tối (Ảnh: UBC).

Theo Science Alert, vật liệu siêu đen có giá trị trong các ngành công nghiệp như thiên văn học, năng lượng mặt trời và quang học. Chúng giúp các thiết bị hoạt động chính xác hơn hoặc hiệu quả hơn bằng cách giảm phản xạ ánh sáng không mong muốn.

Dạng vật liệu này cũng phổ biến trong nghệ thuật và thiết kế, vì màu đen "siêu cấp" tạo ra hiệu ứng thị giác nổi bật với độ tương phản sắc nét với bất kỳ tông màu sáng nào khác khi ở gần.

Mặc dù khoa học đã tìm ra những vật liệu thậm chí còn tối hơn có khả năng hấp thụ nhiều ánh sáng hơn, nhưng vật liệu mới cho thấy nhiều hứa hẹn về tính khả thi khi sản xuất ở quy mô lớn.

Theo nhóm nghiên cứu, vật liệu mới có nhiều ưu điểm. Đầu tiên, nó sử dụng gỗ (cụ thể là gỗ bồ đề), là vật liệu có thể tái tạo. Nó cũng không yêu cầu quá trình tiền xử lý phức tạp, từ đó giúp giảm chi phí và làm cho việc sản xuất vật liệu khả thi hơn.

Các nhà nghiên cứu tin tưởng rằng Nxylon có thể thay thế các loại gỗ đen quý hiếm, đắt tiền như gỗ mun, gỗ cẩm lai… Ngoài ra, nó cũng có thể thay thế các loại đá quý như đá onyx.

• Những vật liệu cứng nhất hành tinh
• Tận mắt xem vật liệu có màu đen nhất trên Trái đất
• Vật liệu đen nhất có thể biến mọi vật thể thành "hố đen"

Từ khóa liên quan:

vật liệu mới

vật liệu nxylon

vật liệu siêu tối

vật liệu hấp thụ ánh sáng

vật liệu siêu đen

Philip Evans