صدفة تقود الباحثين إلى اكتشاف مادة فائقة بإمكانات استثنائية

حقق باحثو جامعة كولومبيا البريطانية اكتشافا رائدا "عن طريق الصدفة" في مجال امتصاص الضوء وعكسه.

وفي تجربة روتينية، اكتشف الباحثون مادة سوداء فائقة، يطلق عليها "Nxylon"، تمتص كل الضوء تقريبا، وتتمتع بإمكانات استثنائية في تطوير مجالات مثل، علم الفلك والأزياء والطاقة المتجددة والبصريات.

وقال البروفيسور فيليب إيفانز، الذي قاد عملية التطوير، إن "تركيبة Nxylon تجمع بين فوائد المواد الطبيعية والسمات البنيوية الفريدة، ما يجعلها خفيفة الوزن وصلبة وسهلة القطع إلى أشكال معقدة".

وفي البداية، أجرى فريق البحث تجارب على البلازما لزيادة مقاومة الخشب للماء. وعند تطبيق الإجراء على الأطراف المكشوفة لخلايا الخشب، تحولت إلى ظل أسود داكن بشكل غير متوقع.

ثم عمل الفريق مع قسم الفيزياء والفلك بجامعة تكساس A&M، لإجراء قياسات للمادة المظلمة.

واكتشفوا أن هذه المادة تمتص كل الضوء تقريبا، وهي خاصية نادرا ما توجد في الطبيعة.

وقال إيفانز: "يمكن للمادة شديدة السواد أن تمتص أكثر من 99% من الضوء الذي يضربها، أكثر بكثير من الطلاء الأسود العادي، الذي يمتص حوالي 97.5% من الضوء".

وأوضح الباحثون أن Nxylon تُصنع في المقام الأول من خشب الزيزفون في أمريكا الشمالية، ويمكن أيضا إنشاء المادة باستخدام خشب الليمون الأوروبي.

وأشار إيفانز إلى أنه "يمكن تصنيع Nxylon من مواد مستدامة ومتجددة موجودة على نطاق واسع في أمريكا الشمالية وأوروبا، ما يؤدي إلى تطبيقات جديدة للخشب".

وعلى عكس الطلاء الأسود القياسي، لا تعتمد مادة Nxylon على الصبغات، فبنيتها الفريدة تحبس الضوء، ما يجعلها داكنة بشكل استثنائي.

وفي علم الفلك، تعمل المواد الداكنة على تعزيز وضوح الصورة من خلال الحد من الضوء الضال. وتستفيد الخلايا الشمسية من قدرتها على امتصاص المزيد من ضوء الشمس. وبالإضافة إلى ذلك، فهي ذات قيمة عالية للإبداعات الفنية مثل المجوهرات والسلع الفاخرة مثل الساعات.

ويهدف إيفانز وفريقه إلى تسويق مادة Nxylon من خلال شركة ناشئة، بالتعاون مع المصممين لإنشاء منتجات مختلفة.