Для этого они изучили наноструктуру волокна шелкопряда
Группа ученых из США и Южной Кореи провела исследование, в котором выяснила, как наноструктура волокна шелкопряда делает шелковую ткань блестящей и влияющей на теплообмен. Исследование опубликовано в статье в Nature Communications.
Ученые доказали, что наличие в нитях шелка неупорядоченных полостей нанометровой толщины вызывает специфический блеск за счет интерференции света. Этот же эффект влияет на охлаждение ткани за счет излучения.
Выяснилось, что каждое волокно образовано из более мелких волокон толщиной около 100 нанометров, между которыми есть полости размером в несколько десятков нанометров. А все волокна шелка имеют практически одинаковое сечение по всей длине.
Ученые смоделировали процесс распространения электромагнитных волн, который построен на основании микроскопических данных и состоит из 60 тысяч нановолокон.
При распространении света на шелковых волокнах присутствует эффект, связанный с рассеиванием света на микроструктурах. Это сказывается как на теплообмене, так и на оптических свойствах. Благодаря этому шелк практически не пропускает свет и приводит к сильному охлаждению.
“Наши результаты могут открыть новые возможности для метаматериалов и метаструктур. Это оксюморон, но мы заявляем, что шелковые волокна представляют собой “естественные метаматериалы” и “естественные метаструктуры”, - подытожили авторы работы.
В дальнейшем результаты исследования могут быть использованы для создания биосенсоров, которые будут определять изменение коэффициента преломления среды с использованием биогенного резонанса света.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
