Вчені створили «найбіліший» матеріал в природі за допомогою комах

Вчені з Великої Британії та Фінляндії отримали новий структурно пофарбований матеріал, білизна якого яскравіша за будь-який штучний барвник. Основою винаходу стало незвичайне забарвлення панциру білих комах з Південно-Східної Азії.

Про це йдеться у статті, опублікованій журналом Advance Materials.

Пластинчастовусі жуки Cyphochilus відомі дослідникам через свій яскраво-білий панцир. У 2014 році науковиця Сільвія Віноліні та її колеги пов'язали колір цих жуків зі структурою їх надкрил, що утворена щільно переплетеними хітиновими волокнами.

Структура волокон склеротинії — модифікованої форми хітину жуки Cyphochilus Фото з матеріалів дослідження

Така структура забезпечує однаково ефективне розсіювання фотонів з різною довжиною хвилі, тобто однаково відбиває всі кольори видимого спектра, сукупність яких дає білий колір.

Саме тому білизна цих комах перевищує білизну будь-якого штучного матеріалу, який забарвлюється пігментами, що містять діоксид титану або оксид цинку.

Тепер же Віноліні та її співавторам вдалося отримати штучний аналог надкрил Cyphochilus, структурно пофарбований білий матеріал.

Хітинову структуру вчені відтворили з використанням ниток целюлози. Їм вдалося отримали целюлозні мембрани різного ступеня прозорості, в залежності від комбінації ниток різної товщини, і домогтися «максимально білого» варіанту.

Жуки Cyphochilus і структурно біла целюлозна мембрана Фото: Olimpia Onelli, University of Cambridge

Як і відбиваюча поверхня панцирів жуків, отримані мембрани вкрай тонкі — близько мікрометрів. Однак вимірювання, проведені авторами, показали, що змішане біле світло вони відбивають в 20-30 разів ефективніше ніж найякісніший вибілений папір.

Вчені впевнені, що незабаром їм вдасться допрацювати технологію і довести її до практичного застосування, — як кілька років тому це зробили творці «максимально чорного» Vantablack. Саме ним вкрили спортивну будівлю на Зимовій Олімпіаді в Пхьончхані.