دانشمندان کانادایی ماده فوقالعاده سیاه به نام Nxylon را کشف کردهاند، که از چوب با پلاسمای پرانرژی تولید میشود و جایگزینی ارزانتر و پایدارتر برای چوبهای سیاه مانند آبنوس خواهد بود.
به گزارش تکناک، تولید ماده Nxylon بدون مواد شیمیایی و ضایعات مایع انجام میشود و کمتر از 1 درصد نور مرئی را منعکس میکند. همچنین میتواند در تلسکوپها، سلولهای خورشیدی و محصولات مصرفی مانند: ساعتها و جواهرات مورد استفاده قرار گیرد.
این ماده با نام تجاری Nxylon (“niks-uh-lon”) معرفی شده و نام خود را از Nyx، الهه یونانی شب و xylon، که کلمه یونانی برای چوب میباشد، گرفته است. این ماده در دانشگاه بریتیش کلمبیا، توسط تیمی به سرپرستی پروفسور فیلیپ ایوانز در حال توسعه قرار دارد.
ماده فوقالعاده سیاه Nxylon به طور تصادفی زمانی که ایوانز و یک دانشجوی دکتری به نام کنی چنگ در تلاش بودند تا چوب را از طریق قرار گرفتن در مقابل پلاسمای پرانرژی، آبگریزتر کنند، کشف شده است. هنگامی که سطح نمونههای چوب ارهشده درخت چوب نمدار آمریکایی با روش پلاسما قرار گرفت، انتهای بریدهشده سلولهای متخلخلی که چوب را تشکیل میدهند، تغییر ساختار دادند.
به بیان ساده، ساختار جدید جذبکننده نور باعث شد که کل لایه سطحی چوب ظاهری مخملی بسیار سیاه به خود بگیرد. هنگامی که این مواد توسط محققان دانشگاه A&M تگزاس تجزیه و تحلیل شد، مشخص گردید که کمتر از 1 درصد نور مرئی را منعکس میکند. رنگ سیاه معمولی حداقل 2.5 درصد نور مرئی را انعکاس میدهد.
علاوه بر این، مشخص شد که چوب سایر گونههای درختان به جزء چوب نمدار آمریکایی نیز در این زمینه قابل استفاده هستند. ضخامت لایه سطحی که تغییر ساختار میدهد تنها حدود 0.5 تا 1 میلیمتر میباشد. در توضیح ساده این یعنی تعداد زیادی ورقه نازک ماده فوقالعاده سیاه Nxylon را میتوان از یک تخته چوب تولید کرد.
این ماده فوقالعاده سیاه ممکن است در تلسکوپها برای عملکرد بهتر و سایر دستگاههای نوری، سلولهای خورشیدی کارآمدتر و حتی کالاهای مصرفی مانند جواهرات و ساعتهای لوکس مورد استفاده قرار گیرد. در زمینه دو مورد اخیر، ماده Nxylon میتواند جایگزینی ارزانتر و پایدارتر برای چوبهای سخت سیاه مانند: آبنوس و گل سرخ باشد.
این ماده میتواند با Vantablack تاریکترین ماده جهان، رقابت کند. اگرچه Nxylon در حال حاضر کمی بیشتر از ماده Vantablack نور منعکس میکند، ایوانز معتقد است که پس از توسعه بیشتر، میزان انعکاس نور نیز تغییر میکند. علاوه بر این، در حالی که Vantablack از جنگلهای شکننده، پرهزینه و عمودی از نانولولههای کربنی تشکیل میشود، Nxylon این دردسرها را ندارد.
ایوانز در این باره توضیح داد: «ماده فوقالعاده سیاه Nxylon از یک ماده تجدیدپذیر یعنی چوب ساخته شده است و ما میتوانیم حدود 200هزار صفحه ساعت را از یک درخت چوب نمدار آمریکایی تولید کنیم.»
وی تصریح کرد: «ما تلاش کردیم تا بیاموزیم که چگونه سطح را کمتر شکننده کنیم. ورقهای ماده فوقالعاده سیاه Nxylon را میتوان در 30 دقیقه ساخت. من مطمئن هستم که میتوانیم این فرآیند را با دستگاهی که برای تولید تجاری طراحی شده است، تسریع کنیم.»
مقالهای در مورد این تحقیق به تازگی در مجله Advanced Sustainable Systems منتشر شده است.
