من وحي طائر البندقية.. ابتكار النسيج الأكثر سواداً على الإطلاق

ابتكر مهندسون في جامعة كورنيل أقمشة تتمتع بأعلى درجات السواد على الإطلاق، حيث أثبتوا أنها قادرة على امتصاص 99.87% من الضوء الساقط عليها. تم تصميم هذا القماش من خلال معالجة بنية المادة على المستوى النانوي، ليس فقط عن طريق غمسه في صبغة.

الباحثون قاموا بصبغ قماش صوف ميرينو الأبيض ببوليمر ميلانين صناعي يُعرف باسم بوليدوبامين. وبعد ذلك، تم وضع القماش في حجرة بلازما؛ حيث تم حفر هياكل نانوية تُسمى الألياف النانوية بداخله، وهي ألياف دقيقة تهدف إلى احتجاز الضوء.

عالم الألياف هانسادي جاياماها، الذي عمل على تصميم القماش، أوضح أن الضوء يرتد ذهابًا وإيابًا بين الألياف الدقيقة، بدلاً من الانعكاس للخارج، مما يؤدي إلى تحقيق تأثير السواد الفائق. وقد استلهم هذا التصميم من طائر البندقية، الذي يتميز بصدره المتلألئ بلون أزرق مخضر، والذي يتناقض مع الريش الأسود الداكن له.

يتميز نسيج كورنيل بأنه يتفوق على السواد الفائق الناتج من الطائر في عدة جوانب. فبينما يكون الطائر في أشد حالات سواده عند رؤيته بشكل مباشر، إلا أنه يصبح عاكسًا للضوء عندما يُنظر إليه من زاوية أخرى. على النقيض من ذلك، فإن نسيج كورنيل يحتفظ بقدرة امتصاص الضوء حتى عند النظر إليه من زوايا تصل إلى 60 درجة من كلا الجانبين.

طالبة التصميم زوي ألفاريز قد ابتكرت أيضًا فستانًا من هذا القماش، حيث يتدرج في السواد حتى يصل إلى درجة سوداء فاحمة محيطة بنقطة مركزية زرقاء مخضرة تعكس جمال طائر البندقية. على الرغم من أن هذا النسيج ليس الأشد سوادًا بين المواد التي تم ابتكارها من قبل الإنسان، إلا أنه قريب جدًا من ذلك.

من الجدير بالذكر أن المادة المعروفة باسم “فانتابلاك” يمكن أن تمتص ما يصل إلى 99.96% من الضوء، بينما تفوقت عليها مادة أخرى من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بقدرتها على امتصاص 99.995% من الضوء. ولكن بينما يمكن أن تكون هذه المواد باهظة الثمن وصعبة التصنيع، فإن النسيج الجديد يعتبر سهل التصنيع ورخيص نسبيًا عند إنتاجه بكميات كبيرة.