En 2016, un grupo de ingenieros consiguió solidificar la oscuridad. La empresa británica Surrey NanoSystems consiguió crear una estructura compuesta por nanotubos de carbono con el diámetro de un átomo que conseguía absorber prácticamente la totalidad de la luz que recibía. Bautizaron esto como Vantablack y, unos años más tarde, lo perfeccionaron con Vantablack 2.0 y su capacidad de absorción del 99,96 % de la luz.
Desde entonces, se ha creado una especie de carrera científica por ver quién consigue producir el negro más negro. Fruto de esto, ingenieros del MIT dieron a luz en 2019 un material diez veces más negro que el Vantablack gracias a una absorción del 99,995% de la luz desde todos los ángulos.
Ahora han sido los investigadores de la University of British Columbia los que han dado con un nuevo material supernegro en madera que han calificado como 'madera maravillosa' y que tiene como nombre… Nyxlon. ¿Lo interesante y lo que lo diferencia de otras aplicaciones? Es capaz de seguir siendo negro incluso cuando se lo recubre con una aleación.
El color supernegro descubierto por accidente
Más allá de las aplicaciones, lo curioso es cómo dieron con esta madera supernegra. En los laboratorios de la UBC, el profesor Philipe Evans y el estudiante de doctorado Kenny Cheng estaban empeñados en crear una supermadera. Para ello, experimentaron con plasma de altísima energía para tratar la madera y mejorar la capacidad del material para repeler el agua.
Sin embargo, al momento de aplicar la técnica del plasma de alta energía a los extremos cortados de la madera, la superficie se volvió negra. Extremadamente negra. Lejos de maldecirse porque se les había quemado, el equipo observó que absorbía prácticamente toda la luz que le llegaba. Es algo que confirmaron desde el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Texas A&M, afirmando que el material reflejaba menos del uno por ciento de la luz visible.
Eso animó al equipo de la UBC a cambiar su enfoque: de dotar la madera de tilo de propiedades hidrofóbicas, pasaron por ampliar su investigación y centrarse en el diseño de materiales supernegros. El objetivo es, de hecho, buscar los materiales más oscuros de la Tierra. Es algo similar al mencionado material del MIT, ya que ellos tampoco estaban buscando crear algo supernegro.
Un ejemplo de lo que hacen los materiales supernegros
El profesor Evans ha comentado que "el material ultra negro o supernegro puede absorber más del 99 % de la luz que lo alcanza, significativamente más que la pintura negra normal, que sólo absorbe el 97,5 % de la luz". Y el nombre Nxylon no puede ser más apropiado, ya que es una combinación entre Nyx, la diosa griega de la noche, y xylon, la palabra griega para 'madera'.
Algo que tienen en común el material del MIT y Vantablack es que son caros de producir. Prácticamente, atrapan la totalidad de la luz, pero son muy, muy caros debido a esa estructura de nanotubos de carbono. En el primer Vantablack había unos 1.000 millones de nanotubos de carbono formando una matriz. En el caso del descubrimiento del UBC, sólo (y aquí estamos reduciéndolo mucho) hay que quemar madera con plasma de alta energía.
Muestra de tilo recubierta con aleación de oro y vanadio. En la imagen a), el tilo no se ha tratado. En la b) sí se ha aplicado el plasma a 500 W y, pese a la aleación, se mantiene el color negro.
Pero aparte de parecer más fácil de producir, las propiedades de Nxylon son las que llaman realmente la atención. El motivo es que la madera sigue siendo negra incluso cuando se recubre con una aleación, como la capa de oro que se aplica a la madera para que sea conductora de electricidad. Esto es así porque no se trata de un pigmento ni algo externo, es la propia madera la que ha adquirido ese color.
Lujo, células solares y telescopios
Vale, muy bien, pero esto… ¿para qué vale? Los materiales supernegros, tradicionalmente, han tenido dos aplicaciones muy claras: interiores de telescopios, joyería y productos de lujo. En el caso de la observación espacial, los materiales supernegros se utilizan en los telescopios para reducir en la medida de lo posible (incluso evitar) los resplandores no deseados en la búsqueda de exoplanetas.
El mundillo del arte también ha mostrado interés por este tipo de materiales. Con la llegada de Vantablack, el escultor indobritánico Anish Kapoor decidió comprar los derechos de explotación artística del material y nada más que él podía utilizarlo. Esto provocó que Stuart Semple, otro artista británico, respondiera de forma ingeniosa: creando el color más rosa del mundo y compartiendo su uso con todos… excepto con Anish Kapoor.
Kapoor se compró un bote de Pink, hizo una peineta a Semple y Stuart hizo lo propio con un bote de Vantablack que, en teoría, no debería tener. En fin, la polémica más absurda del mundo. Pero hablando de cosas más serias, BMW ha utilizado este color para pintar un X6 y el mundo tanto del arte como de los productos de lujo tiene interés por el supernegro.
En el caso de la madera de la UBC, desde la Universidad abogan por hacer que su descubrimiento sea más accesible. Sí, van a crear una empresa para ampliar las aplicaciones de Nxylon, pero también quieren desarrollar un reactor de plasma a escala comercial para poder crear más cantidad de madera supernegra que se pueda usar en techos y paredes que necesiten no ser reflectantes, en los mencionados telescopios o en esferas de relojes para reemplazar a la piedra preciosa ónix.
Evans comenta que "el Nxylon se puede fabricar a partir de materiales sostenibles y renovables que se encuentran ampliamente en América del Norte y Europa, lo que genera nuevas aplicaciones para la madera". Además, afirma que la aletargada industria maderera canadiense puede beneficiarse si hay un interés en este tipo de aplicaciones, ya que hay "un gran potencial sin explotar".
Imagen | Departamento de Silvicultura de la UBC y Ally Penders
En Xataka | El acero tiende a corroerse bajo el agua. Unos investigadores creen tener la clave para evitarlo: percebes
Ver 7 comentarios