Создан «самый белый» материал в природе
Ученые воспроизвели структуру чешуек белых надкрыльев жуков и получили «самый белый» из существующих материалов.
У «самого черного материала» в мире Vantablack – настолько черного, что покрытые им предметы глаз перестает различать как трехмерные формы, – появился достойный антипод. Ученые из Великобритании и Финляндии получили новый структурно окрашенный материал, белизна которого ярче, чем у любого искусственного красителя. И для этого они обратили внимание на белых насекомых, обитающих в Юго-Восточной Азии.
Своим ярко-белым панцирем пластинчатоусые жуки Cyphochilus широко известны. Еще в 2014 году Сильвия Винолини (Silvia Vignolini) и ее коллеги связали необычный цвет этих жуков с оптической анизотропией плотно расположенных ориентированных волокон склеротина – модифицированной формы хитина – в их жестких надкрыльях. Такая структура обеспечивает одинаково эффективное рассеяние фотонов разной длины волны. В результате белизна этих насекомых превышает белизну любого искусственного материала, который обычно для этого окрашивается пигментами, содержащими диоксид титана или оксид цинка.
Теперь же Винолини и ее соавторам удалось получить искусственный аналог надкрыльев Cyphochilus, структурно окрашенный белый материал, о котором они пишут в статье, опубликованной журналом Advance Materials. Хитиновую структуру ученые воспроизвели с использованием нитей целлюлозы, манипулировать с которыми на производстве удается намного лучше. Таким путем они получили целлюлозные мембраны различной степени прозрачности, в зависимости от комбинации нитей разной толщины, и добились «максимально белого» варианта.
Как и отражающая поверхность чешуек у жуков, полученные мембраны крайне тонки – порядка микрометров. Однако измерения, проведенные авторами, показали, что смешанный белый свет они отражают в 20–30 раз эффективнее самой качественной отбеленной бумаги. Ученые уверены, что вскоре им удастся доработать технологию и довести ее до практического применения, – как несколько лет назад это сделали создатели «радикально черного» Vantablack.