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由木材制成的新型超黑材料可吸收 99.3% 的光

  • 2024-08-05
  • Scien

有黑色,还有超黑。一种新型超黑木质材料已经诞生,它可以吸收 99% 以上的光线。更重要的是,这种材料几乎是偶然发现的。

研究人员正在研究木材的防水技术,使用高能等离子气体– 并注意到气体的应用使木材细胞的末端完全变黑。

进一步的检查揭示了这种新型超黑材料令人难以置信的光吸收特性。

由加拿大不列颠哥伦比亚大学 (UBC) 博士生 Kenny Cheng 领导的团队将他们的新材料命名为 Nxylon。 Nyx 是希腊的黑夜女神,xylon 是希腊语中的“木头”。 Nxylon 可以用于各种用途:到奢华珠宝首饰。

“Nxylon 的成分结合了天然材料的优点和独特的结构特征,使其重量轻、坚硬且易于切割成复杂的形状,”说资深作者 Philip Evans,UBC 材料科学家。

据其发明者称,这种材料具有天鹅绒般的外观。等离子处理实际上改变了木材表面的微小结构,引入了压痕,并尽量减少任何反射。

事实上,当金合金应用于该材料时,它仍然是黑色的。这表明木材的结构发生了变化——这不仅仅是额外的涂层,而是材料基本原理的重新配置。

涂有金/钒合金的木材:a)未修改对照; b) 等离子体改性木材。等离子体改性的样品在涂层后保留其黑色外观,表明光的结构吸收。 (程等人,先进的可持续系统,2024)

超黑材料在天文学、和光学,它们通过减少不需要的光反射来帮助设备更准确或更有效地运行。例如,超黑材料可以减少眩光并提高望远镜的清晰度。

这些材料在艺术和设计中也很受欢迎,因为超黑通过与附近任何明亮的颜色形成鲜明对比,创造出引人注目的视觉效果。这类似于一些和在交配时使用颜色鲜艳的超黑色。

这一发现背后的团队认为 Nxylon 也可以用于可穿戴设备和时尚配饰。

“我们预计我们的发现将引起人们对等离子蚀刻作为制造超黑木材的一种方式的兴趣,并可能导致该技术的商业应用,”写研究人员在他们发表的论文中。

这种新材料有很多优点。它使用木材(特别是椴木),这是一种可再生材料。它也不需要任何复杂的预处理,从而降低了成本并使材料的生产更加可行。

研究人员相信,Nxylon 可以取代乌木和红木等稀有、昂贵的黑色木材,并取代黑色宝石缟玛瑙。这一切还有一段路要走,但该团队现在正在通过一家新的初创公司寻找商业合作伙伴关系。

使用该材料制作的手表原型。 (UBC 林业/Ally Penders)

虽然我们已经看到了一些材料,并且能够吸收更多的光,这种新添加的材料在实际大规模生产方面显示出很大的前景,并且相同的技术也可以用于其他木材。

“Nxylon 可以由北美和欧洲广泛使用的可持续和可再生材料制成,从而带来木材的新应用,”说埃文斯。

该研究发表于先进的可持续系统。

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