Канадські матеріалознавці несподівано створили суперчорний матеріал із деревини американської липи, який поглинає понад 99,3% видимого світла, що перевищує ефективність багатьох комерційних чорних фарб.
Під час експерименту, спрямованого на підвищення водовідштовхувальних властивостей деревини, вчені використовували високоенергетичний плазмовий пучок для обробки поперечних зрізів деревини. Однак, замість бажаного ефекту гідрофобності, вони отримали матеріал із надзвичайно високим рівнем поглинання світла в діапазоні від 300 до 700 нанометрів. Це відкриття було зроблено ще у 2020 році, але повне дослідження, яке включає детальний аналіз структури матеріалу, опубліковане лише зараз у журналі “Advanced Sustainable Systems”.
Чорні матеріали, які ефективно поглинають видиме випромінювання, широко застосовуються в оптичних системах, таких як телескопи та сонячні батареї. Зазвичай, комерційні чорні фарби поглинають близько 97% світла, а такі матеріали, як сажа, досягають поглинання понад 99%. Проте вони менш ефективні в інфрачервоному діапазоні. Новий матеріал, створений Філіпом Евансом та його колегами з Університету Британської Колумбії, показав високий рівень поглинання навіть у червоній та інфрачервоній частинах спектра, де інші чорні матеріали зазвичай відбивають більше світла.
При дослідженні поверхні обробленої деревини за допомогою скануючої електронної мікроскопії, вчені виявили, що плазмова обробка значно змінила її структуру. Поверхня стала більш пористою, із великою кількістю пір і виступів, що сприяло ефективнішому поглинанню світла. Зазвичай для створення суперчорних матеріалів потрібно складне текстурування поверхні, але у цьому випадку необхідний рельєф утворився природно під впливом плазми.
Цей новий матеріал може знайти застосування в оптичних приладах, де потрібне максимальне поглинання світла. Крім того, завдяки доступності та невисокій ціні, “чорна деревина” може бути використана в дизайні та прикладному мистецтві, що відкриває нові можливості для її практичного застосування.