빛 99.3% 흡수하는 목재 기반 소재 발견했다

브리티시콜럼비아 대학 연구팀이 빛 흡수율이 99.3%인 목재 기반 소재 닉실론(Nxylon)을 개발했다고 발표했다. 연구팀에 따르면, 닉실론은 전혀 관련 없는 연구 실험 중 우연히 발견된 것이라고 한다.

연구팀은 고에너지 플라즈마를 사용해 목재 발수성을 높이는 실험을 하고 있었다고 한다. 하지만 이 고에너지 플라즈마를 목재 섬유를 수직으로 절단한 면에 사용했을 때 표면이 새까맣게 변색된 걸 발견했다.

시나무 재료 섬유에 대해 수직으로 절단한 면, 하단은 섬유에 대해 평행하게 절단한 면에 플라즈마 처리를 한 모습을 보면 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 플라즈마 출력이 높아지며 그 중에서도 상단 오른쪽 끝 f는 연륜이 거의 보이지 않을 정도로 검게 변한 것을 알 수 있다.

이후 텍사스 A&M 대학 연구자가 측정한 결과, 이 새까맣게 변색된 목재는 플라즈마 처리로 인해 목재 표면 구조가 변화해 가시광선 99.3%를 흡수하게 됐다는 것을 알게 됐다. 이에 따라 연구팀은 이 새로운 소재에 연구 초점을 맞추게 됐다고 한다.

연구팀은 이 초블랙 소재는 닿은 빛 99% 이상을 흡수할 수 있다며 이는 빛 97.5%를 흡수하는 일반 검은색 페인트보다 훨씬 높은 흡수율이라고 밝혔다.

연구팀은 이 소재에 닉실론이라는 이름을 짓고 상표등록을 했다고 한다. 닉실론이라는 이름은 그리스 밤의 여신인 닉스(Nyx)와 그리스어로 나무를 의미하는 실론(Xylon)을 조합한 것이라고 한다.

닉실론의 놀라운 특징은 전도성을 부여하기 위해 금 코팅을 표면에 해도 빛 흡수율이 거의 변하지 않고 검은색을 유지한다는 점이다. 이는 닉실론의 빛을 흡수하는 메커니즘이 페인트가 아닌 표면 구조에 의존하기 때문이라고 한다. 또 목재가 기반이기 때문에 가볍고 단단하며 가공도 쉽다는 게 장점이다.

연구팀은 이미 보석 디자이너와 아티스트와 협력해 닉실론을 시계와 주얼리에 응용하는 사업을 시작하기 위한 스타트업을 설립할 예정이라고 한다. 또 천장이나 벽 등 건축 자재로 응용할 수 있는 대형 닉실론을 생산하는 데 필요한 대형 플라즈마 처리기 개발도 계획하고 있다고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.