Material superpreto é descoberto 'sem querer' e pode ser bastante útil

Cientistas de uma universidade canadense descobriram, sem querer, um material superpreto que absorve quase toda a luz que incide sobre ele. O novo material pode ser utilizado em relógios de luxo e até complexos objetos da astronomia, como telescópios.

O que aconteceu

Descoberta foi acidental. Pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica (UBC na sigla em inglês) criaram um novo material superpreto que absorve praticamente todos os raios de luz. Segundo os responsáveis pelo estudo, a descoberta foi feita acidentalmente e o material foi batizado de "Nxylon", uma junção de Nyx, a deusa grega da noite, e xylon, que significa madeira em grego.

Experimento com plasma de alta energia. De acordo com o portal oficial da UBC, o professor Philip Evans e seu aluno Kenny Cheng estavam manuseando plasma de alta energia para fazer com que a madeira aumentasse a capacidade de repelir água. Ao aplicar a técnica nas pontas cortadas das células da madeira, a superfície do material ficou "extremamente preta".

Acidente foi pontapé para novos experimentos. Ao ver o potencial da descoberta, a equipe de cientistas passou a realizar testes para desenvolver materiais superpretos, seguindo uma tendência de pesquisas que buscam os materiais mais escuros da Terra. Em entrevista ao portal da UBC, o professor Evans explicou que materiais ultra ou superpretos conseguem absorver mais de 99% da luz que incide sobre ele. "É significativamente mais do que uma tinta preta normal, que absorve cerca de 97,5% da luz", explicou.

Forma mais sustentável de manusear a madeira. O estudo indica que a técnica elaborada não requer etapas de litografia e não gera resíduos líquidos como lixo, sendo mais sustentável do que as técnicas geralmente utilizadas no setor madeireiro.

Estrutura do Nxylon não apresenta alterações ao ser revestido. De acordo com o time de cientistas, o material permanece preto mesmo quando é coberto, por exemplo, com um revestimento de ouro para possibilitar a análise da madeira superpreta com um microscópio. "Isso ocorre porque a estrutura do Nxylon impede que a luz escape, ao invés de depender de pigmentos pretos", explica o estudo.

Amostras de madeira utilizadas no estudo. À esquerda, amostra não revestida. À direita, amostra revestida com ouro e vanádio. Mesmo com o revestimento, a madeira superpreta consegue manter a sua cor e evitar absorção de luz
Amostras de madeira utilizadas no estudo. À esquerda, amostra não revestida. À direita, amostra revestida com ouro e vanádio. Mesmo com o revestimento, a madeira superpreta consegue manter a sua cor e evitar absorção de luz Imagem: Divulgação/UBC Forestry/Advanced Sustainable Systems

Estudo completo foi publicado na revista Advanced Sustainable Systems. A pesquisa liderada por cientistas da Faculdade de Silvicultura da UBC contou também com especialistas da Universidade A&M, do Texas (EUA) e da Universidade Nacional Australiana.

Possibilidades de uso da madeira superpreta

Astronomia e células solares. Materiais superpretos são cada vez mais procurados na astronomia. Esse tipo de revestimento auxilia na difusão da luz e melhora a clareza das imagens captadas, por exemplo, via telescópio. De acordo com os pesquisadores, a característica superpreta pode aumentar também a eficiência das células solares, além de poder ser utilizada no setor aeroespacial, na defesa contra radiação e em absorvedores solares, incluindo velas espaciais.

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Artigos de luxo. Bens de consumo também podem receber materiais superpretos: é o caso de obras de arte e os relógios exclusivos apresentados pela equipe da UBC. Protótipos de relógios usando a madeira superpreta foram desenvolvidos pelos pesquisadores, que têm planos de explorar outras formas de utilizar a madeira em objetos que podem ser comercializados.

Técnica descoberta pode substituir materiais caros. Segundo a equipe da UBC, a madeira superpreta pode ser utilizada na caixa de relógios como substituta de madeiras caras e raras, como o ébano e a árvore conhecida como pau-rosa (rosewood em inglês). Já em joias requintadas, a madeira superpreta pode ser usada no lugar da pedra preciosa ônix.

Arquitetura, carros e mais. O Nxylon pode ser aplicado no desenvolvimento de aparelhos de produção de imagens térmicas, no setor automotivo com a produção de superfícies antirreflexo e ser adaptado para utilização na arquitetura, especialmente em ambientes que exigem baixa absorção de luz.

A composição do Nxylon combina os benefícios dos materiais naturais com características estruturais únicas, tornando-o leve, rígido e fácil de cortar em formas complexas Philip Evans, ao portal da UBC

Material superpreto pode usar diferentes madeiras. A tília foi a madeira utilizada pela equipe da UBC. A árvore é facilmente encontrada na América do Norte e utilizada para artesanatos em madeira, caixas e até mesmo instrumentos musicais, como violão e guitarra. Segundo os especialistas, o Nxylon também pode utilizar outros tipos de madeira, barateando o manuseio e o preço final dos produtos.

Próximos passos e o futuro do Nxylon

Startup será lançada para incentivar os estudos. Com sua equipe, Evans planeja lançar a Nxylon Corporation of Canada, startup que terá o objetivo de aumentar os testes e a utilização da madeira superpreta em conjunto com joalherias, artistas e designers de produtos tecnológicos.

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Reator de plasma com maior capacidade também está nos planos da UBC. Os cientistas planejam o desenvolvimento de um reator de plasma em escala comercial. As amostras maiores de madeira superpreta produzidas por esse reator poderiam ser utilizadas em tetos e em azulejos de paredes, indicando um potencial de uso do Nxylon também na área de construção civil.

A madeira preta desenvolvida pelos cientistas evita que a luz escape. A capacidade do material em reter a luz é cada vez mais buscada em campos como a astronomia
A madeira preta desenvolvida pelos cientistas evita que a luz escape. A capacidade do material em reter a luz é cada vez mais buscada em campos como a astronomia Imagem: Divulgação/UBC Forestry/Ally Penders

Potencial da indústria da madeira pode ser explorado de forma mais sustentável. Segundo Evans, a madeira superpreta desenvolvida pela UBC indica um potencial "inexplorado" da indústria madeireira. "O Nxylon pode ser produzido a partir de materiais sustentáveis e renováveis amplamente encontrados na América do Norte e na Europa, levando a novas possíveis aplicações para a madeira".

Potencial do material foi confirmado em medição externa. Em teste realizado pelo Departamento de Física e Astronomia da Universidade A&M, no Texas, o material apresentado pela UBC refletiu menos de 1% de luz visível, confirmando o sucesso da descoberta dos cientistas da UBC.

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