https://frosthead.com

Tutkijat luovat supervalkoisen päällysteen supervalkoisen kovakuoriaisen avulla

Cyphochilus- kovakuoriaisella, tavallisella sokeriruoko-tuholaisella Kaakkois-Aasiassa, on teräviä valkoisia vaakoja, jotka ovat kirkkaampia kuin melkein kaikki muut luonnon aineet. Cambridgen yliopiston ja Aalto-yliopiston tutkijat ovat luoneet uuden, supervalkoisen päällysteen, kuten he tietävät kriittien asteikkojen ainutlaatuisesta rakenteesta, kuten Ryan F. Mandelbaum raportoi Gizmodolle .

Ihmiset tyypillisesti tekevät kirkkaita värejä käyttämällä pigmenttejä, jotka absorboivat valon aallonpituuksia ja toisia heijastavat. Havaitsemme erilaisia ​​värejä - punaista, vihreää, sinistä ja niin edelleen - perustuen aaltopituuksiin, jotka heijastuvat takaisin ihmisen silmään. Toisaalta valkoinen hajottaa kaikki aallonpituudet samalla tehokkuudella.

Cambridgen yliopiston lehdistötiedotteen mukaan useimmissa kaupallisesti saatavissa olevissa valkoisissa tuotteissa, kuten esimerkiksi aurinkovoideessa ja maalissa, on ”erittäin taiteelliset hiukkaset (yleensä titaanidioksidi tai sinkkioksidi) heijastamaan valoa tehokkaasti.” Näiden materiaalien uskotaan olevan turvallinen, vaikka tutkimukset ovatkin viitanneet siihen, että titaanidioksidilla voi olla haitallisia terveysvaikutuksia, kun sitä valmistetaan nanohiukkasina. Ja titaanidioksidi tai sinkkioksidi eivät ole täysin kestäviä, johtuen yhdisteiden uutto- ja synteesiprosesseista.

Ympäristöystävällisemmälle valkoiselle tutkijat etsivät Cyphochilus- kovakuoriaista. Sen asteikkojen loistava valkoinen ei johdu pigmentistä, vaan pikemminkin kitiinin filamenttien monimutkaisista verkkoista. Kitiini, joka on myös nilviäisten kuorissa ja sienten soluseinämissä, voi heijastaa valoa tehokkaasti. Kuten Ben Coxworth selittää New Atlas -lehdessä , tutkimusryhmä kopioi Cyphochilus- kovakuoriaisten kitiiniverkkojen rakennetta järjestämällä huolellisesti erittäin ohuet selluloosan säikeet, jotka tunnetaan nimellä “selluloosananofibrillit”. Heidän kokeilu, joka kuvataan uudessa Advanced Materials -julkaisussa, tuotti. supervalkoinen päällyste, joka on 20 kertaa kirkkaampi kuin paperi.

"Jos maalaat seinää valkoiseksi, sinun on maalattava muutaman kerran", tutkimuksen kirjoittaja Olimpia Onelli Cambridgen yliopistosta kertoo Gizmodon Mandlebaumille. ”Materiaalillamme voimme maalata sen 10 mikronin paksuudella.” Se, kuten Mandlebaum toteaa, on ohuempi kuin hienon hiusnauhan leveys.

Uusi pinnoite ei ole maailman vaalein aine - valkoisempia pigmenttejä on tehty titaanidioksidilla -, mutta toisin kuin muut materiaalit, se on biologisesti yhteensopiva (eli se ei ole haitallista eläville kudoksille) ja kestävä. Pinnoite ei ole vielä valmis teollisuuskäyttöön, mutta tutkijat toivovat, että sitä voidaan joskus levittää monenlaiseen tuotevalikoimaan kosmetiikasta, maalista tai ruoasta.

Tutkijat luovat supervalkoisen päällysteen supervalkoisen kovakuoriaisen avulla