Ученые из Кембриджского университета (Великобритания) работали одно из самых белых веществ, позаимствовав ноу-хау у жутковато выглядящего белого жука-скарабея из Юго-Восточной Азии.

«Если вы красите стену в белый цвет, вам нужно прокрасить несколько раз. С нашим материалом мы можем покрасить ее одним слоем в 10-микрон толщины. Это меньше, чем у тончайшего волоса», — сказала в комментарии Gizmodo автор исследования Олимпия Онелли.

Свет распространяется волнами, а его цвет определяется расстоянием между пиками волн. Человеческий глаз может видеть только свет с длиной волны в диапазоне от 380 до 750 нанометров. Поверхности, которые только рассеивают свет отдельных или небольших наборов длин волн, могут восприниматься красными, синими, зелеными или так далее — в зависимости от длин волн, которые они посылают обратно к человеческому глазу.

Белый материал должен рассеивать свет всех длин волн одинаково — и ключом к его появлению стало создание грубой пористой поверхности, от которой может «отскакивать» свет, — такой, как у жука белого жука-скарабея (Cyphochilus insulanus).

Диоксид титана обычно служит белым пигментом, но это химическое соединение небезопасно для здоровья. Для того, чтобы создать ему альтернативу, исследователи вдохновлялись свойством белого жука, роговая поверхность которого отражает свет через сложную сеть биологической структуры — хитина.

Чем эффективнее жук отражает свет, тем более белым он кажется (а, с). Вот как выглядит хитин жуков на наноуровне (b, d)

Новый материал использует целлюлозные волокна нанометрового масштаба — материала растительного происхождения, похожего на хитин и используемого для изготовления бумаги. Исследователи вращают целлюлозу в центрифуге до тех пор, пока в жидкой суспензии не останутся только волокна правильной ширины для рассеивания видимых длин волн света. Как только жидкость высыхает, остаются отсортированные таким механическим способом волокна с правильной степенью белизны.

И они действительно очень белые, возможно, в 20–30 раз белее белой фильтровальной бумаги, утверждается в исследовании, опубликованном в журнале Advanced Materials.

Конечно, это не самый белый из возможных оттенков — диоксид титана белее. Но в данном случае речь идет об абсолютно экологичном материале, который можно использовать в том числе в качестве пищевого красителя, в косметике, да и просто для изготовления краски. 

Адаптация процесса получения материала для промышленного производства теперь только вопрос времени.