UBC Super-Black Wood îmbunătățește telescoapele, optica și telescoapele

Datorită unei descoperiri accidentale, cercetătorii de la Universitatea din British Columbia au creat un nou material superbblack care absoarbe aproape toată lumina, deschizând ușa către potențiale aplicații în bijuterii fine, celule solare și dispozitive optice de precizie.

Profesorul Philip Evans și studentul doctorat Kenny Cheng au experimentat utilizarea plasmei de înaltă energie pentru a face lemnul mai rezistent la apă. Cu toate acestea, atunci când au aplicat această tehnică la capetele tăiate ale celulelor de lemn, suprafețele au devenit extrem de negre.

Măsurătorile efectuate de Departamentul de Fizică și Astronomie de la Universitatea Texas A&M au confirmat că materialul reflectă mai puțin de un procent din lumina vizibilă și absoarbe aproape toată lumina care îl lovește.

În loc să ignore această descoperire accidentală, echipa a decis să-și schimbe atenția către proiectarea de materiale ultra-întunecate, oferind o nouă abordare pentru căutarea celor mai întunecate materiale de pe Pământ.

Dr. Evans, profesor la Colegiul de Silvicultură și șef al Departamentului de Tehnologie Avansată de Fabricare a Produselor Forestiere de la Universitatea British Columbia, a explicat că „materialele super-negre sau ultra-negre pot absorbi mai mult de 99% din lumina cade peste ele – mult mai mult decât vopseaua neagră obișnuită, care absoarbe aproximativ 97,5% din lumină.

Nevoia de materiale ultra-negre este în creștere în astronomie, deoarece acoperirile ultra-negre de pe instrumente ajută la reducerea luminii parazite și la îmbunătățirea clarității imaginii. Acoperirile ultra-negre pot spori eficiența celulelor solare. De asemenea, este folosit la fabricarea de piese de artă și bunuri de larg consum, cum ar fi ceasurile.

Cercetătorii au dezvoltat prototipuri de produse comerciale folosind Super Blackwood, concentrându-se inițial pe ceasuri și bijuterii, cu planuri de a explora alte aplicații comerciale în viitor.

Lemn minune

Echipa și-a numit descoperirea Nixlon (niks-uh-lon) și a înregistrat-o ca marcă comercială, după Nyx, zeița greacă a nopții și Exelon, cuvântul grecesc pentru lemn.

Și mai surprinzător este faptul că Nxylon rămâne negru chiar și atunci când este acoperit cu un aliaj, precum vopseaua de aur pe care o dă lemnul pentru a-l face suficient de conductor electric pentru a fi văzut și studiat cu un microscop electronic. Acest lucru se datorează faptului că structura lui Nxylon blochează în mod inerent lumina, mai degrabă decât să se bazeze pe pigmenții negri.

Echipa de la Universitatea din British Columbia a demonstrat că Nxylon poate înlocui lemnele negre scumpe și rare, cum ar fi abanosul și lemnul de trandafir în cadranele ceasurilor, și poate fi folosit în bijuterii pentru a înlocui onixul negru.

„Formula Nxylon combină beneficiile materialelor naturale cu caracteristici structurale unice, făcându-l ușoară, rigidă și ușor de tăiat în forme complexe”, a spus Dr. Evans.

Nxylon este fabricat din lemn de tilon, un copac larg întâlnit în America de Nord și apreciat pentru sculptură manuală, cutii, perdele și instrumente muzicale pot fi, de asemenea, folosite și alte tipuri de lemn, cum ar fi lemnul de tifon european.

Respiră nouă viață în păduri

Dr. Evans și colegii săi plănuiesc să lanseze un startup, Nxylon Corporation of Canada, pentru a extinde aplicațiile Nxylon în colaborare cu bijutieri, artiști și designeri de produse tehnologice. De asemenea, ei intenționează să dezvolte un reactor cu plasmă la scară comercială pentru a produce mostre de lemn mai mari, ultra-negru, potrivite pentru tavane și pereți nereflectorizanți.

„Nxylon poate fi fabricat din materiale sustenabile, regenerabile, care sunt disponibile pe scară largă în America de Nord și Europa, ceea ce duce la noi aplicații pentru industria lemnului din BC este adesea văzută ca o industrie în curs de dezvoltare axată pe produse de bază – cercetările noastre demonstrează marele său potențial Neexploatat. ” a spus dr. Evans.

Alți cercetători care au contribuit la această lucrare includ Vicky Ma, Dingxing Feng și Sarah Xu (toate facultatea de silvicultură UBC); Luke Schmidt (Universitatea Texas A&M); și Mick Turner (Universitatea Națională Australiană).