Mới đây, các nhà nghiên cứu lâm nghiệp đã phát hiện ra một loại vật liệu siêu đen ngay trên Trái Đất. Vật liệu này có tiềm năng được sử dụng trong các ngành công nghiệp vũ trụ, năng lượng mặt trời và trang sức, mang đến một lựa chọn bền vững thay thế cho các loại sơn hoặc lớp phủ thường được dùng để tạo ra các bề mặt siêu đen.

Trả lời thông cáo báo chí, ông Philip Evans, nhà nghiên cứu lâm nghiệp tại Đại học British Columbia đã khẳng định: "Vật liệu siêu đen hoặc cực siêu đen có khả năng hấp thụ hơn 99% ánh sáng chiếu vào nó, trong khi các vật liệu đen thông thường chỉ hấp thụ khoảng 97,5% ánh sáng". Ông và nghiên cứu sinh tiến sĩ Kenneth Cheng đã công bố phát hiện về loại vật liệu siêu đen mới này trên tạp chí Advanced Sustainable Systems.

Hiện nay, nhờ vào khả năng hấp thụ ánh sáng vượt trội, vật liệu siêu đen đã được ứng dụng trong năng lượng mặt trời, thiên văn học. Tuy nhiên, hầu hết các vật liệu siêu đen hiện nay không đến từ các nguồn bền vững và đòi hỏi quá trình xử lý phức tạp, như in thạch bản.

Hai nhà nghiên cứu đã tình cờ phát hiện gỗ siêu đen khi sử dụng plasma năng lượng cao trong phòng thí nghiệm để nâng cao khả năng chống thấm nước của gỗ basswood. Sau khi xử lý gỗ bằng plasma, họ nhận thấy các đầu cắt của các tế bào gỗ trở nên cực kỳ tối. Do đó, họ đã đặt tên cho loại gỗ này là Nxylon, theo tên các vị thần Hy Lạp về đêm và gỗ.

Nhận thấy tiềm năng của Nxylon, nhóm nghiên cứu đã phối hợp với khoa thiên văn học và vật lý của Đại học Texas A&M để tìm hiểu thêm về vật liệu này. Theo quan sát, plasma đã thay đổi cấu trúc vi mô của gỗ, tạo ra một bề mặt phủ đầy các hố sâu, cột và các sợi rối - những cấu trúc dài, mảnh như sợi chỉ.

Bề mặt không đồng đều này làm tăng độ tối của gỗ bằng cách giữ lại ánh sáng và ngăn phản xạ. Tuy nhiên, khác với các vật liệu siêu đen khác, việc chế tạo Nxylon không tạo ra chất thải lỏng. Sau khi gỗ được gia công và đánh nhẵn, nó chỉ cần tiếp xúc với plasma năng lượng cao trong 30 phút để trở thành vật liệu siêu tối.

Để sản xuất Nxylon, không được để gỗ ẩm, và phải đặt gỗ trong môi trường chân không. Theo nhóm nghiên cứu, vật liệu này có thể thay thế các loại gỗ đen hiếm và đắt tiền như gỗ mun và gỗ hồng trong ngành công nghiệp trang sức. Vật liệu này cũng có thể được phủ bằng các hợp kim như Vanadi mà vẫn duy trì khả năng giữ ánh sáng.

"Thành phần của Nxylon kết hợp các vật liệu tự nhiên với các đặc tính cấu trúc tiên tiến, khiến nó nhẹ, cứng và bền," ông Evans chia sẻ. Quan trọng hơn, vật liệu này có thể được khai thác bền vững. "Nxylon có thể được làm từ các nguyên liệu bền vững và tái tạo phổ biến ở British Columbia và Bắc Mỹ, mở ra những ứng dụng mới cho gỗ."

"Ngành công nghiệp gỗ ở British Columbia thường được coi là một ngành công nghiệp đang suy tàn, chỉ tập trung vào các sản phẩm hàng hóa - nghiên cứu của chúng tôi đã chứng minh tiềm năng của gỗ vẫn chưa được khai thác hiệu quả."