Вы можете считать, что лист бумаги для принтера является абсолютно белым, но это немного не так. Не так давно ученые из Кембриджского университета создали материал, который в 20 раз «более белый», чем самая высококачественная бумага, а в качестве живого прототипа был использован жук Cyphochilus, ареал обитания которого находится в районе Юго-Восточной Азии.
Обычно самые яркие цвета производятся при помощи соответствующих пигментов, которые поглощают свет в широком диапазоне и отражают свет строго определенной длины волны. Однако, для того, чтобы воспроизвести белый цвет, требуется, чтобы поверхность материала с одинаковой эффективностью отражала свет с любой длиной волны. С оптической точки зрения обеспечение одинакового коэффициента отражения во всем диапазоне видимого света является достаточно сложным делом и на это указывает небольшое количество материалов естественного происхождения, имеющих подобные свойства, среди которых самыми известными являются оксид цинка и диоксид титана.
Весьма необычное решение использовала природа, окрашивая в белый цвет жука Cyphochilus. Он получает свой белый окрас не из-за какого-либо пигмента, а от светоотражающей сети, состоящей из упорядоченных молекул его хитиновой оболочки.
Ученые из Кембриджского университета, работая с коллегами из университета Аальто, Финляндия, смогли скопировать структуру светоотражающей сети. Созданная искусственная сеть состоит из гибких мембран, состоящих из тщательно упорядоченных нановолокон целлюлозы. Мало того, что сама целлюлоза абсолютно нетоксична и дешева, она, в отличие от окиси цинка, полностью биологически совместима с организмом человека и других живых существ.
Целлюлозная мембрана отражает практически с одинаковой эффективностью свет с любой длиной волны, лежащей в видимом диапазоне, формируя самый яркий насыщенный белый цвет. Такие мембраны могут быть сделаны очень тонкими, исследователям удалось создать образцы, толщиной всего в одну миллионную долю метра.
В настоящее время ученые из Кембриджа работают над созданием технологии промышленного изготовления целлюлозных светоотражающих мембран. И после того, как такая технология будет разработана, целлюлозные мембраны могут найти применение в таких вещах, как краски, косметика и даже пищевые продукты.
