Из целлюлозы сделали пленку в 30 раз белее бумаги

Ученые из Финляндии и Великобритании создали белую целлюлозную пленку с повышенной отражательной способностью. При толщине в 10 микрометров такая пленка пропускает не больше 25 процентов падающего на него света, а белые пленки толщиной 150 микрометров отражают примерно в 20–30 раз больше света, чем обычная бумага. Пониженная прозрачность такой пленки связана с ее аномальными светорассеивающими свойствами, при этом менять оптические свойства можно, варьируя распределение составляющих ее целлюлозных волокон по толщине, пишут ученые в Advanced Materials.

Как правило, для изменения оптических свойств материала исследователи пытаются так подобрать его химический состав, чтобы он поглощал или отражал свет в нужном диапазоне длин волн. Альтернативным подходом может быть изменение структуры поверхности материала, в таком случае цвет и отражательная спообность материала определяются процессами многократного отражения и рассеяния света. Однако однозначно предсказать связь оптических характеристик с параметрами, характеризующими структуру материала, теоретически удается далеко не всегда, поэтому для разработки новых материалов ученые прибегают к другим способам. Например, очень часто ученые пользуются примерами из природы — необычным рельефом на поверхности крыльев различных насекомых. Так, структура крыла черной бабочки стала образцом для создания светопоглощающего материала для солнечных батарей, а поверхность экзоскелета золотистого жука послужила прообразом покрыта материала, который необычным образом отражает поляризованный свет — сохраняя направление поляризации, а не меняя его.

Ученые из Финляндии и Великобритании под руководством Сильвии Виньолини (Silvia Vignolini) из Кембриджского университета решили использовать другое насекомое из того же семейства пластинчатоусых (Scarabeidae), что и золотистый жук, в качестве примера при создании пленок микрометровой толщины с повышенной отражающей способностью. Обитающий в юго-восточной Азии жук Cyphochilus известен тем, что поверхность его крыльев и экзоскелета ярко-белая. Материаловеды исследовали структуру хитиновых волокон на поверхности крыльев жука и предложили использовать аналогичную геометрию для получения искусственного материала, способного отражать свет значительно сильнее обычных белых материалов.