Neuer Rekord: Schwärzester Stoff der Welt reflektiert nur 0,13 Prozent Licht

Anders als sein Name vermuten ließe, ist der Prachtparadiesvogel nicht besonders farbenfroh. Sein Gefieder ist, abgesehen von einer metallisch-türkisen Partie an der Brust, schwarz. Und zwar sehr schwarz. Denn die Federn sind einerseits mit Melanin pigmentiert. Andererseits sind die einzelnen winzigen „Härchen“ der Federn so angeordnet, dass sie Licht nach innen leiten. Dadurch absorbiert das Gefieder aus bestimmten Blickwinkeln fast das komplette einfallende Licht.

Ein Team der Cornell University in den USA hat sich dieses Prinzip zum Vorbild genommen, um den schwärzesten jemals hergestellten Stoff zu fertigen. Er reflektiert nur 0,13 Prozent des einfallenden Lichts. Details dazu wurden kürzlich in Nature Communications veröffentlicht.

2-stufiger Färbeprozess

Die Materialwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler färbten naturfarbenes Merinowollgestrick zunächst mit Polydopamin ein. „Polydopamin ist ein synthetisches Melanin“, erklärt Larissa Shepherd von der Cornell University in einer Aussendung. Dabei wurde nicht nur die Oberfläche behandelt, sondern die ganze Faser durchgefärbt.

Denn im zweiten Schritt wird der Stoff plasmabehandelt, sodass etwas Material von den äußersten Fasern verloren geht. Dadurch entsteht auf der Oberfläche eine Nanostruktur, die die lichtschluckenden Eigenschaften der Federn nachahmt.

➤ Mehr lesen: Die 5 verrücktesten Farben, die die Wissenschaft kreiert hat

Naturfasern als Ausgangsmaterial

„Das Licht wird quasi zwischen den Fibrillen hin und her reflektiert, anstatt nach außen zurückgeworfen zu werden. Dadurch entsteht der Ultraschwarz-Effekt“, erklärt Hansadi Jayamaha, Doktorandin an der Cornell University.

Als Ausgangsmaterial eigne sich neben Schurwolle auch Seide oder Baumwolle. Der vorgestellte Prozess sei einfach und skalierbar, weshalb sich das Forschungsteam nun um die Patentierung bemüht. 

Cocktailkleid und Solaranlagen

Inspiriert vom Prachtparadiesvogel schneiderte Cornell-Modedesign-Studentin Zoe Alvarez ein Kleid, in das sie den neuartigen ultraschwarzen Stoff einarbeitete. Dieser habe abseits der Mode großes Potential, meint Kyuin Park, der ihn mitentwickelt hat: „Wir könnten den ultraschwarzen Stoff für thermoregulierende Verkleidung verwenden“, was solarthermische Anlagen verbessern könnte.

Es gibt bereits seit einigen Jahren ultraschwarze Stoffe am Markt. Das Material von Musou zum Beispiel ist mit 99,7 Prozent Absorption ein bisschen weniger schwarz als das des Cornell-Forschungsteams.