ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ประกาศความสำเร็จในการพัฒนาสิ่งทอสีดำเข้มสุด (Ultrablack textile) ที่มีค่าการสะท้อนแสงต่ำเฉลี่ยเพียง 0.13% ต่ำกว่ามาตรฐานวัสดุอัลตราแบล็กทั่วไปที่มักอยู่ราว 0.5% โดยการออกแบบได้รับแรงบันดาลใจจากโครงสร้างขนนกของนกปักษาสวรรค์ ที่มีคุณสมบัติช่วยดักจับแสงได้เป็นเลิศ
Ultrablack textile สะท้อนแสงต่ำเฉลี่ยเพียง 0.13%
ผลงานชิ้นนี้แตกต่างจากอัลตราแบล็กเชิงพาณิชย์ก่อนหน้า ซึ่งมักต้องใช้วัสดุแข็ง ท่อนาโนคาร์บอน หรือกระบวนการที่ซับซ้อนและมีสารอันตราย ทีมวิจัยตั้งเป้าให้วัสดุใหม่เป็นผ้าสวมใส่ได้จริง จึงพัฒนาเทคนิคสองขั้นตอนที่ค่อนข้างเรียบง่ายและอ่อนโยนต่อเส้นใย
กระบวนการผลิตเริ่มจากการย้อมผ้าขนสัตว์เมอริโนด้วย
โพลีโดพามีน — โพลิเมอร์ที่เลียนแบบเมลานิน — ให้ซึมลงไปในแกนเส้นใย จากนั้นนำผ้าที่ย้อมแล้วไปผ่านการ กัดด้วยพลาสมา เพื่อสร้างโครงสร้างนาโนไฟบริลบนผิวเส้นใย โครงสร้างนาโนเหล่านี้ทำหน้าที่ดักจับและกระจายแสงไม่ให้สะท้อนกลับออกมา ทำให้ผ้าดูดำลึกกว่าที่เคย
นอกจากความดำเข้มแล้ว วัสดุยังคงคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับสิ่งทอสวมใส่ได้จริง ได้แก่ ความนุ่ม ความยืดหยุ่น และการระบายอากาศ ทีมงานระบุว่าสีดำของผ้าคงสภาพแม้มองจากมุมต่าง ๆ — คงความมืดในมุมมองถึงราว 120 องศา — ซึ่งเหนือกว่าผ้าอัลตราแบล็กเชิงพาณิชย์หลายตัว
ผู้วิจัยชี้ถึงการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลาย
ทั้งในวงการแฟชั่นที่ต้องการความเงาดำบริสุทธิ์แต่สวมใส่สบาย (มีการนำผ้าไปใช้เป็นส่วนหนึ่งของชุดราตรีโดยนักออกแบบ โซอี้ อัลวาเรซ) ไปจนถึงการใช้งานเชิงเทคนิค เช่น ลดแสงสะท้อนในเซ็นเซอร์ อุปกรณ์ออปติคอล ชุดพรางควบคุมอุณหภูมิ และเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับความร้อนในระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ
ทีมงานระบุว่ากระบวนการนี้สามารถขยายไปใช้กับเส้นใยธรรมชาติชนิดอื่น ๆ เช่น ฝ้ายหรือผ้าไหม และอยู่ระหว่างเตรียมยื่นจดสิทธิบัตร แนวคิดหลักคือการนำรูปแบบทางวิวัฒนาการจากธรรมชาติมาใช้ออกแบบวัสดุที่ทั้งมีประสิทธิภาพและสวมใส่ได้จริง
นักวิจัยสรุปว่า หากเทียบกับวัสดุดำทั่วไปที่ยังสะท้อนแสงเล็กน้อย ผ้าอัลตราแบล็กนี้เปรียบเสมือน “บ่อน้ำเชิงแสง” — เมื่อแสงตกลงไปแล้วแทบไม่มีทางสะท้อนกลับออกมา — เปิดประตูสู่การออกแบบสิ่งทอและอุปกรณ์ออปติคอลรูปแบบใหม่ในอนาคต
tags : edition
