受壮丽步枪鸟（magnificent riflebird）羽毛的启发，研究人员通过仿生技术制造出一种吸光率高达 99.87% 的超黑羊毛面料。这种面料通过化学染色和等离子处理形成特殊的纳米结构，不仅实现了极致的吸光效果，还具备耐用和可穿戴的实用性，为时尚领域带来了环保且可持续的新材料。
灵感来源：自然界的“超黑”
“超黑”材料被定义为能吸收超过 99.5% 的光线。虽然这类材料在望远镜和太阳能电池板等领域很有用，但制造过程通常成本高昂且需要使用碳纳米管等有毒物质。
然而，自然界提供了更优的范本：
- 生活在新几内亚和澳大利亚雨林中的壮丽步枪鸟，其黑色羽毛能自然吸收 99.95% 的光线。
- 这种天然的吸光能力无需任何有毒化学物质，为材料科学家提供了可持续的灵感。
模仿羽毛的制造工艺
康奈尔大学的工程师采用仿生学原理，成功复刻了鸟类羽毛的特性，其过程分为两个关键步骤：
- 化学染色： 首先用一种名为聚多巴胺的合成色素对普通美利奴羊毛进行染色。这种色素模仿了步枪鸟羽毛中的黑色素。
- 等离子处理： 接着，使用等离子体蚀刻羊毛纤维的表面，形成尖刺状的纳米级原纤维。这种结构模仿了鸟类羽毛上紧密排列的微小倒钩。
这种特殊的表面结构使光线难以逃逸。
“光线在这些纤维之间来回反弹，而不是直接反射出去——这就是创造超黑效果的原因。”
不只是黑：实用性与时尚应用
这种新型羊毛面料不仅是迄今为止最黑的织物，而且比以往任何超黑材料都更具实用性。研究人员对其进行了严格的测试，以验证其耐用性：
- 耐洗涤： 在洗衣店进行清洗。
- 耐光照： 暴露在强光下。
- 耐拉伸与压缩： 在钢板之间进行拉伸和挤压。
在所有测试中，该面料都保持了其超黑特性。此外，设计师已将这种面料用于服装设计。当拍摄的服装照片在后期处理中调整对比度、亮度和色调时，所有颜色都发生了变化，唯独超黑部分保持不变。这证明了它作为一种真正可穿戴的超黑材料，在时尚领域具有巨大潜力。