Cientistas criam acidentalmente "madeira maravilha": material superpreto que absorve mais de 99% da luz

Ela parece ser a aplicação mais sustentável do famoso "Vantablack"

Em 2016, um grupo de engenheiros conseguiu solidificar a escuridão. A empresa britânica Surrey NanoSystems conseguiu criar uma estrutura composta por nanotubos de carbono com o diâmetro de um átomo que conseguiu absorver praticamente toda a luz que recebeu. Deram-lhe o nome de Vantablack e, alguns anos mais tarde, aperfeiçoaram-no com Vantablack 2.0 e a sua capacidade de absorção de luz de 99,96%.

Desde então, criou-se uma espécie de corrida científica para ver quem conseguiria produzir o preto mais preto. Como resultado disso, os engenheiros do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) deram origem em 2019 a um material dez vezes mais preto que o Vantablack graças a uma absorção de 99,995% da luz de todos os ângulos.

Agora foram pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica (UBC, no Canadá) que encontraram um novo material superpreto na madeira que descreveram como “madeira maravilha” e cujo nome é Nxylon. Mas o que é tão interessante e o que a diferencia de outras aplicações? Ela é capaz de permanecer preta mesmo quando revestida com uma liga.

Pesquisadores responsáveis pela descoberta, da esquerda para a direita: Dengcheng Feng, Kenny Cheng, Dr. Philip Evans e Sara Xu (Imagem: UBC Forestry/Ally Penders)

Superpreto descoberto por acidente

Além das aplicações, o curioso é como encontraram essa madeira superpreta. Nos laboratórios da UBC, o professor Philip Evans e o estudante de doutorado Kenny Cheng estavam empenhados em criar uma supermadeira. Para isso, eles experimentaram plasma de altíssima energia para tratar a madeira e melhorar a capacidade do material de repelir água.

Porém, quando a técnica de plasma de alta energia foi aplicada nas pontas cortadas da madeira, a superfície ficou preta. Extremamente preta. Longe de se xingarem por terem queimado a amostra, a equipe observou que ela absorvia praticamente toda a luz que chegava. É algo que foi confirmado pelo Departamento de Física e Astronomia da Texas A&M University, afirmando que o material refletia menos de 1% da luz visível.

Isso encorajou a equipe da UBC a mudar o seu foco: de fornecer madeira de tília com propriedades hidrofóbicas, expandiram a sua pesquisa e concentraram-se no design de materiais superpretos. O objetivo é, na verdade, procurar os materiais mais escuros do planeta Terra. É um pouco parecido com o material do MIT citado, já que eles também não queriam criar algo superpreto.

A madeira superpreta foi criada por acidente nos laboratórios da University of British Columbia (Imagem: UBC Forestry/Ally Penders)

O professor Evans comentou que “o material ultrapreto ou superpreto pode absorver mais de 99% da luz que o atinge, significativamente mais do que a tinta preta normal, que absorve apenas 97,5% da luz”. E o nome Nxylon não poderia ser mais apropriado, pois é uma combinação entre Nyx (ou Nix), a deusa grega da noite, e xylon, a palavra grega para ‘madeira’.

Uma coisa que o material do MIT e o Vantablack têm em comum é a produção cara. Eles praticamente prendem toda a luz, mas são muito caros devido à estrutura dos nanotubos de carbono. No primeiro Vantablack havia cerca de 1 bilhão de nanotubos de carbono formando uma matriz. No caso da descoberta da UBC, "basta" (com muitas aspas) queimar madeira com plasma de alta energia.

Mas além de parecer mais fácil de produzir, as propriedades do Nxylon são o que realmente chamam a atenção. A razão é que a madeira permanece preta mesmo quando revestida com uma liga, como a camada de ouro aplicada à madeira para torná-la eletricamente condutora. Isso porque não é um pigmento ou algo externo, é a própria madeira que adquiriu essa cor.

Amostra de tília revestida com liga de ouro-vanádio. Em a), a tília não foi tratada; Em b), o plasma foi aplicado a 500 W e, apesar da liga, a cor preta é mantida (Imagem: UBC Forestry/Advanced Sustainable Systems)

Luxo, células solares e telescópios

Ok, mas para que isso serve? Os materiais Vantablack têm tradicionalmente tido aplicações muito claras (e caras): interiores de telescópios, joias e produtos de luxo. No caso da observação espacial, materiais superpretos são usados ​​em telescópios para reduzir ao máximo (e até mesmo evitar) o brilho indesejado na busca por exoplanetas. No luxo, a BMW usou essa cor para pintar uma X6 e o ​​mundo da arte também está interessado no superpreto.

No caso da madeira da UBC, a universidade defende tornar a sua descoberta mais acessível. Sim, vão criar uma empresa para ampliar as aplicações do Nxylon, mas também querem desenvolver um reator de plasma em escala comercial para poder criar mais madeira superpreta que possa ser usada em tetos e paredes que precisam ser não-reflexivos; nos telescópios mencionados; ou em mostradores de relógio para substituir a pedra preciosa ônix.

Pesquisadores da UBC já desenvolvem protótipos de relógios e joias usando Nxylon, a madeira superpreta (Imagem: UBC Forestry/Ally Penders)

O Dr. Philip Evans comenta que “o Nxylon pode ser feito a partir de materiais sustentáveis ​​e renováveis ​​amplamente encontrados na América do Norte e na Europa, criando novas aplicações para a madeira”. Além disso, ele diz que a lenta indústria madeireira canadense pode se beneficiar se houver interesse neste tipo de aplicação, já que há “um grande potencial inexplorado”.

Fonte IGN Brasil