Самый белый цвет в природе: сделано!

Самый белый цвет в природе: сделано!

Ученые сумели воспроизвести эффект самого белого окраса, встречающегося в природе, создав нетоксичный материал из нановолокон целлюлозы.

Загадка жука рода Cyphochilus долго не давала спать ученым: его белизна «более белая», чем у листа самой белой бумаги. И вот, в 2007 г. Пит Вукусич, ведущий специалист по оптической физике из Эксетерского университета (Великобритания), сообщил, что загадка жука разгадана

Сначала небольшой экскурс в оптику. Если поверхности различных окрасов рассеивают, поглощают и отражают световые потоки с разной длиной волны, то абсолютно черный цвет, например, способен поглотить любые световые потоки. Созданный учеными самый черный известный человеку материал Vantablack, состоящий из углеродных нанотрубок, поглощает 99,965% всего излучения, попадающего на него – волн светового спектра, микроволн и радиоволн. Идеальная зеркальная поверхность в теории способна полностью отражать все излучение. А вот поверхность идеально белого цвета должна точно так же эффективно рассеивать излучение волн любой длины – только тогда она будет выглядеть для нашего глаза как белая.

Пит Вукусич, исследовав панцирь белых жучков под электронным микроскопом, выяснил: рассеивание света происходит за счет того, что панцирь покрыт мельчайшими однонаправленными хитиновыми чешуйками. Их размер настолько мал, что микроструктуры чешуек рассеивают свет почти идеально. Теперь, спустя десять лет, вдохновленная этим природным творением группа ученых сумела создать материал, работающий по тому же принципу.

Как известно, чтобы покрасить стену в белый, приходится наносить краску в несколько слоев. Олимпия Онелли, ведущая исследовательница рабочей группы из Кембриджского университета (Великобритания), отметила, что мембраны из целлюлозных нанофибрил – так называется полученный в результате опытов материал – достаточно нанести слоем в 10 мкм (в десять раз тоньше человеческого волоса), чтобы добиться белого цвета на любой поверхности.

Материал создан с помощью центрифуги, в которой целлюлозу в специальной суспензии расщепляли до тех пор, пока не получили идеальные для опыта волокна. Эти волокна были впоследствии отделены от суспензии и образовали текстурированный наноматериал, который способен превратить любую поверхность в идеально белую – его белизна в 20–30 раз выше, чем у самой белой бумаги. Важно, что материал абсолютно экологичен – это действительно чистая целлюлоза, которую можно без вреда для здоровья наносить на кожу и даже употреблять в пищу.