Μια ομάδα στο Responsive Apparel Design Lab του Πανεπιστημίου Cornell δημιούργησε ένα νέο υπέρμαυρο ύφασμα, το οποίο χρησιμοποιήθηκε σε ένα φόρεμα εμπνευσμένο από το πουλί paradise riflebird.

Υπάρχει το μαύρο και μετά υπάρχει το υπέρμαυρο. Η απόχρωση που ορίζεται ως μαύρο το οποίο αντανακλά λιγότερο από 0,5% του φωτός που το χτυπά, χρησιμοποιείται στα πάντα, από τηλεσκόπια μέχρι κάμερες. Αυτό το μοναδικό χρώμα δεν είναι εύκολο να παραχθεί και μπορεί να φαίνεται λιγότερο μαύρο όταν το κοιτάμε υπό γωνία.

Διαβάστε ακόμη: Το μικρό μαύρο φόρεμα: Η διαχρονική ιστορία ενός εμβληματικού κομματιού

Για να βρουν έναν καλύτερο τρόπο να αναπαράγουν αυτήν την υπέροχη απόχρωση, οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Cornell στράφηκαν στη φύση. Συγκεκριμένα, σε ένα πουλί που ονομάζεται magnificent riflebird. Το αποτέλεσμα είναι το πιο σκοτεινό ύφασμα που έχει κατασκευαστεί ποτέ, όπως περιγράφεται σε πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.

Ένα πουλί διαφορετικού χρώματος

Το magnificent riflebird είναι ένα μεγάλο τραγουδιστό πουλί και μέλος της οικογένειας των πουλιών του παραδείσου που βρίσκεται στη Νέα Γουινέα και την Αυστραλία. Τα αρσενικά riflebird είναι σχεδόν εντελώς μαύρα, με πράσινη και μπλε μεταλλική απόχρωση στα φτερά της κοιλιάς, του λαιμού και του στεφανιού τους.

Διαβάστε ακόμη: Οι αποχρώσεις που θα “αντικαταστήσουν” το μαύρο

Με τη βοήθεια της Mary M. Ferraro και της Vanya Rohwer από το Cornell Lab of Ornithology, η ομάδα μελέτησε τα μαύρα φτερά του riflebird. Τα φτερά τους περιέχουν μελανίνη σε συνδυασμό με πυκνά συγκεντρωμένα νημάτια, τα οποία ονομάζονται barbules και κατευθύνουν το φως προς τα μέσα. Αυτός ο συνδυασμός μελανίνης και barbules σημαίνει ότι τα φτερά απορροφούν σχεδόν όλο το φως που πέφτει πάνω τους, κάνοντας το πουλί να φαίνεται εξαιρετικά μαύρο. Ωστόσο, τα φτερά φαίνονται υπέρμαυρα μόνο όταν τα κοιτάμε από μπροστά. Όταν τα βλέπουμε υπό γωνία, η επιφάνειά τους φαίνεται γυαλιστερή.

Βαφή και χάραξη

Οι ερευνητές στο RAD Lab χρωμάτισαν ένα λευκό πλεκτό ύφασμα από μαλλί merino με πολυδοπαμίνη, μια ένωση που χρησιμοποιείται ως σκούρο χρώμα. «Η πολυδοπαμίνη είναι συνθετική μελανίνη, και η μελανίνη είναι αυτό που έχουν αυτά τα πλάσματα», δήλωσε η Dr. Larissa Shepherd, συν-συγγραφέας της μελέτης και επιστήμονας υλικών. «Το riflebird έχει επίσης αυτά τα ενδιαφέροντα ιεραρχικά structures, τα barbules, μαζί με τη μελανίνη. Θέλαμε λοιπόν να συνδυάσουμε αυτά τα χαρακτηριστικά σε ένα ύφασμα».

Απλώς η επικάλυψη της επιφάνειας του μαλλιού με πολυδοπαμίνη δεν ήταν αρκετή για να δημιουργήσει το υπέρμαυρο ύφασμα. Η πολυδοπαμίνη έπρεπε να διεισδύσει πλήρως στις ίνες του υφάσματος, ώστε κάθε τετραγωνική ίντσα να γίνει μαύρη. Για να το πετύχουν, χάραξαν το ύφασμα σε θαλάμο πλάσματος, δημιουργώντας nanofibrils.

«Το φως ουσιαστικά αναπηδά ανάμεσα στις ίνες αντί να αντανακλάται προς τα έξω, αυτό δημιουργεί το υπέρμαυρο αποτέλεσμα», πρόσθεσε ο Hansadi Jayamaha, διδακτορικός φοιτητής και συν-συγγραφέας της μελέτης.

Τα nanofibrils μιμούνται τον τρόπο με τον οποίο τα φτερά του riflebird παγιδεύουν το φως και απορροφούν την πλειονότητα του φωτός που πέφτει πάνω τους. Συνδυάζοντας τη βαφή πολυδοπαμίνης και τα nanofibrils, η ομάδα δημιούργησε το πιο σκοτεινό ύφασμα που έχει καταγραφεί ποτέ, με μέση συνολική ανάκλαση μόλις 0,13%. Το ύφασμα παρέμεινε υπέρμαυρο σε γωνία έως 120 μοιρών, διατηρώντας την ίδια εμφάνιση ακόμα και όταν το κοιτάμε υπό γωνία 60 μοιρών δεξιά ή αριστερά.

Από την πασαρέλα έως τα ηλιακά πάνελ

Το ύφασμα έχει πολλές εφαρμογές τόσο στη μόδα όσο και στην τεχνολογία. Σύμφωνα με τον Kyuin Park, διδακτορικό φοιτητή και συν-συγγραφέα της μελέτης, το υπέρμαυρο ύφασμα θα μπορούσε να βοηθήσει τα ηλιακά πάνελ να μετατρέπουν το φως που απορροφούν σε θερμική ενέργεια. «Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε το υπέρμαυρο ύφασμα για θερμορυθμιστικό καμουφλάζ», είπε.

Επιπλέον, η σχεδιάστρια μόδας Zoe Alvarez δημιούργησε πέρυσι ένα μαύρο, αμάνικο φόρεμα εμπνευσμένο από το riflebird. Το υπέρμαυρο υλικό αποτέλεσε το κεντρικό στοιχείο, με μια πινελιά ιριδίζοντος μπλε. Οι εικόνες αυτού του φορέματος χρησιμοποιήθηκαν για να επιβεβαιώσουν την πραγματική απόχρωση του υπέρμαυρου. Ακόμη κι όταν τροποποιούνταν η αντίθεση, η φωτεινότητα ή ο κορεσμός, οι άλλες αποχρώσεις άλλαζαν αλλά το υπέρμαυρο παρέμενε αμετάβλητο.

Οι ερευνητές έχουν καταθέσει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και σκοπεύουν να δημιουργήσουν μια εταιρεία που θα βαφεί υφάσματα με τη μέθοδό τους, η οποία μπορεί να εφαρμοστεί σε φυσικά υλικά, όπως βαμβάκι, μαλλί και ακόμη και μετάξι.