Madeira superpreta pode melhorar telescópios, células solares e joias

Redação do Site Inovação Tecnológica - 31/07/2024

A madeira superpreta impede inerentemente que a luz escape, sem depender de pigmentos.
[Imagem: UBC Forestry/Ally Penders]

Madeira superpreta

Graças a uma descoberta um tanto acidental, pesquisadores criaram uma superfície de madeira superpreta, capaz de absorver quase toda a luz que incide sobre ela.

E esta é uma característica muito desejada nos materiais, com aplicações que vão desde a fabricação de joias finas até células solares, telescópios e dispositivos ópticos de precisão.

Kenny Cheng e seus colegas da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá, estavam usando plasma de alta energia para tornar a madeira mais repelente à água. Foi quando Cheng disparou o plasma não sobre a face da madeira, mas às extremidades cortadas perpendicularmente ao sentido do crescimento do tronco, que os marceneiros chamam de "topo da madeira". Foi aí que as superfícies de madeira nua ficaram extremamente pretas.

Deixando de lado um pouco a preocupação com a absorção de água, a equipe se voltou para a absorção de luz, e constatou que essas superfícies de madeira superpreta apresentam uma refletividade inferior a 1%.

"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 cerca de 97,5% da luz," comparou o professor Philip Evans, coordenador da equipe.

A equipe batizou e registrou sua descoberta como Nxylon (pronuncia-se nics-ã-lon), em homenagem a Nix, deusa grega da noite, e xylon, a palavra grega para madeira.

Comparação da aplicação da técnica sobre o topo da madeira (linha superior, de "a" a "f") e sobre a face da madeira ("g" a "l").
[Imagem: Kenneth J. Cheng et al. - 10.1002/adsu.202400184]

De telescópios a joias

Materiais superpretos são cada vez mais procurados na astronomia, onde revestimentos de baixa refletividade ajudam a reduzir a luz difusa e melhorar a clareza das imagens.

Revestimentos superpretos também podem aumentar a eficiência das células solares, evitando a perda de luz e aumentando o processo de geração de cargas elétricas a partir dos fótons. E também são usados na fabricação de peças de arte e itens de consumo de luxo, como relógios, brincos e pulseiras.

Já de olho no mercado, a equipe demonstrou que madeiras comuns que passam pelo tratamento para ficarem superpretas podem substituir madeiras pretas caras e raras, como ébano e jacarandá. Para isso, eles construíram mostradores de relógios, sugerindo ainda que a madeira superpreta pode ser usada em joias para substituir a pedra preciosa preta ônix.

Os pesquisadores desenvolveram protótipos de relógios e joias usando a nova madeira superpreta.
[Imagem: UBC Forestry/Ally Penders]

Melhor que pigmentos

Outro detalhe interessante do novo material à base de madeira é que ele permanece preto mesmo quando revestido com uma liga, como o revestimento de ouro aplicado à madeira para torná-lo eletricamente condutora o suficiente para que ela seja vista e estudada usando um microscópio eletrônico. Isso acontece porque a estrutura do Nxylon impede inerentemente que a luz escape, em vez de depender de pigmentos pretos.

"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," disse o professor Evans.

A equipe trabalhou com a madeira tília, comum na América do Norte, e muito usada em entalhes manuais, caixas, venezianas e instrumentos musicais, mas os pesquisadores acreditam que o Nxylon também poderá usar outros tipos de madeira, como a tília europeia. Madeiras de outras regiões terão que ser devidamente testadas para que os resultados possam ser aferidos.

Mais tópicos