Ученые разработали вещество в 30 раз белее бумаги. Для его создания использовались те же самые физические процессы, что позволяют быть белыми южно-азиатским жукам.
© University of Cambridge
Белый и черный считаются противоположностями по определенной причине. Черные объекты поглощают почти весь свет, который касается их поверхности. Белые возвращают свет обратно, рассеянным равномерно по всем длинах волн. Команда европейских ученых создала очень белую бумагу, проанализировав это физическое свойство.
Насколько она белая?
«Если вы красите стену в белый цвет, вам придется сделать это несколько раз, — пишет автор исследования Олимпия Онелли из Кембриджского университета (Великобритания). — Используя наш материал, вы можете покрасить стену слоем плотностью всего 10 микронов». Это тоньше, чем волосок.
Свет путешествует в виде волн, и его цвет определяется расстоянием между высшими точками волн. Человеческий глаз может видеть свет только в длинах волн от 380 до 750 нанометров или около того. Поверхности, которые рассеивают свет только одной длины волн или нескольких длин волн, могут казаться красными, синими, зелеными или другого цвета, в зависимости от длин волн, которые они посылают к человеческому глазу. Но белые материалы должны рассеивать свет волн любой длины равномерно — и ключом к производству белого материала было создание неровной пористой поверхности, от которой может «отскакивать» свет.
Оксид титана обычно служит белым пигментом, но многие обеспокоены отрицательным влиянием сплава на здоровье. Исследователи вдохновлялись белыми жуками Cyphochilus, чешуйки которых рассеивают свет через сложную сеть биологических соединений из хитина.
Новый материал использует нановолоконца целлюлозы — нанометрические нити целлюлозы, материала на растительной основе, похожего на хитин, который используют для изготовления бумаги. И материал действительно белый, возможно, в 20–30 раз белее белой фильтровальной бумаги.
Материал не самый белый, так как есть еще более белые версии оксида титана. Но так как он не вреден, варианты его использования бесконечны — его можно добавлять в еду, косметику или краску. Производство пока не запущено, и исследователям надо подумать об адаптации процесса для промышленности.