Головна / Технології / Найбіліший біоматеріал на землі: несподіваний винахід

Найбіліший біоматеріал на землі: несподіваний винахід

Фізики створили з нановолокон целюлози найбілішу речовину в світі, надихнувшись складними панцирами екзотичних жуків.

Білий і чорний кольори здавна вважаються протилежними одне одному. З точки зору фізики це легко пояснити: чорні речі поглинають майже все світло, що потрапляє на них, в той час як білі речі відбивають його у зворотному напрямку, що однаково для світлового випромінювання з хвилями будь-якої довжини.

Група європейських вчених, використовуючи одну лише цю властивість, створила найбіліший папір у світі. Але наскільки він білий?

«Коли ви фарбуєте стіну в білий колір, вам доводиться класти на неї кілька шарів фарби. У випадку з нашим матеріалом буде достатньо всього одного шару товщиною 10 мікрон»
, відповідає провідний автор дослідження Олімпія Онеллі (Olimpia Onelli) з Кембриджського університету. Для порівняння, товщина людської волосини становить від 80 до 110 мікрон.

Як відомо, на колірне сприйняття світлового випромінювання впливає довжина його хвилі. Людське око може бачити тільки світло з довжиною хвилі від 380 до 750 нм. Поверхні, які розсіюють світлові хвилі певної довжини, стають залежно від цього червоними, синіми, зеленими і так далі. Але біла поверхня повинна розсіювати будь-яке світло однаково, а тому ключем до створення ідеально білого матеріалу стала груба, пориста поверхня.

Зазвичай для приготування білих речовин фізики використовують діоксид титану, однак у формі наночастинок ця речовина може бути токсичною. Дослідники звернули увагу на жуків роду Cyphochilus, хітиновий панцир якого відмінно розсіює світло за рахунок своєї складної біоструктури. В результаті, в новому матеріалі були використані целюлозні нанофібрили — нанометрові волокна целюлози, які нагадують хітин по своїй структурі. Вчені обертали целюлозу в центрифузі до тих пір, поки в рідкій суспензії не залишилися тільки волокна потрібної їм довжини, після чого рідині дали висохнути і нанофібрили самі собою створили текстуру з «правильною» білизну.

Згідно з дослідженням, опублікованим в журналі Advanced Materials, новий матеріал в 20-30 разів біліше, ніж білий фільтраційний папір. На сьогоднішній день це не найбіліша речовина в світі — деякі форми діоксиду титану все ж трохи біліше. Однак, оскільки ця речовина не представляє загрози, використовувати її можна де завгодно — у фарбі, косметиці і навіть у їжі.

Натхнення: www.popmech.ru