Inženirji fizike iz britanskega podjetja Surrey Nanosystems so predstavili svoj novi razvoj - edinstven material, imenovan Vantablack, ki velja za najtemnejši na svetu. Po navedbah razvijalcev absorbira skoraj vso svetlobo, razen zanemarljivih 0,035%, ki se odbijajo od njene površine. Zaradi te zanimive lastnosti je Vantablack popolnoma neviden in vidijo se lahko le predmeti okoli njega.
Kljub hrapavosti površine jih sploh ne vidimo
Video pod izrezom …
Znanstveni tisk je material že poimenoval umetno črno luknjo. Seveda Vantablack nima tako močne gravitacije kot prava mrtva zvezda, vendar s svetlobo naredi isto kot kozmične črne luknje - absorbira in ne sprošča. Še ena zanimivost novega materiala je, da se, tudi ko je ukrivljen, od strani še vedno zdi ravno, ker so vse krivine očesu popolnoma nevidne.
"Ko je Vantablack upognjen, opazovalec pričakuje, da bo videl udrtine in gube, namesto tega pa opazi iluzijo popolnoma temne luknje v vesolju," je povedal soavtor študije Ben Jensen, ki je tudi CTO pri Surrey Nanosystems.
Poskusi, da bi ustvarili popolnoma temen material, so bili že večkrat. Torej, leta 2008 je ekipa s Politehničnega inštituta Rensselaer predstavila material, ki je odseval le 0,045% svetlobnih valov, vendar so razvijalci iz Surrey Nanosystems uspeli podrti ta rekord.
Ime gradiva izvira iz fraze Vertical Aligned NanoTube Arrays (Vertikalno poravnani nizi nanocevk) in besede black (črna).
Promocijski video:
Posebne lastnosti materiala se odražajo v njegovem imenu. Prva dva zloga Vanta sta kratica za navpično poravnane matrike iz ogljikove nanocevke, kar pomeni "navpično poravnani nizi ogljikovih nanocevk." Znanstveniki so gojili ogljikove nanocevke v laboratoriju na aluminijasti foliji pri nizkih temperaturah. Izkazalo se je, da so tesno zloženi skupaj, kar omogoča, da svetloba prodre v notranjost, vendar se zelo majhne količine - predvsem ultravijolične, infrardeče in mikrovalovne - odražajo iz tega "gozda".
Ta super črn material zmanjša raven svetlobe in je sedem in pol krat boljši od bakra pri odvajanju toplote in 10-krat bolj trpežen od jekla. Zato ima veliko potencialnih aplikacij, tudi kot "kapico nevidnosti" za vojaške predmete, ki jih je treba skriti.
Uporablja se lahko tudi za premazovanje notranjosti visoko občutljivih teleskopov, namenjenih zaznavanju slabih in oddaljenih predmetov. Nazadnje ga lahko uporabimo za izboljšanje delovanja sončnih panelov in infrardečih senzorjev.
Mikrograf strukture Vantablacka.
Črnejši Vantablack® material temelji na vertikalno poravnanem ogljikovi nanocevki (VANTA) Surrey NanoSystems, ki temelji na postopku nizke temperature. Lahko ga enostavno kombiniramo s standardnimi litografskimi tehnikami in po potrebi omogoča izdelavo zapletenih vzorcev.
Prej je bilo mogoče premaze VANTA nanašati le na drage, prostornine z visoko temperaturnimi zlitinami in toplotno odpornimi materiali, kot je silicij, zato jih ni bilo mogoče uporabiti za občutljivo elektroniko ali materiale z razmeroma nizkim tališčem. Vantablack®, najbolj črn premazni material, odlikuje dejstvo, da ga je mogoče sintetizirati na številnih materialih, občutljivih na temperaturo (na primer aluminij), ki so zelo pomembni za zemeljske, zračne in vesoljske aplikacije. Nanostrukturirani Vantablack® je kemično inerten, ima visoko odpornost na udarce in vibracije in ima odlično stabilnost, ko je izpostavljen vročini in okolju.
Črnejši material je niz navpičnih, tesno razporejenih ogljikovih nanocevk). Ta svojevrstna struktura določa edinstvene lastnosti Vantablack®, saj je svetlobi, ki prehaja skozi "krono" takšnega "gozda" iz nanokarbonov, težko uiti iz te pasti in se odbiti od površine takega materiala.
Vantablack® ima najvišjo toplotno prevodnost in najnižje razmerje med maso in prostornino katerega koli materiala, ki ga je mogoče uporabiti pri uporabi z visoko emisijsko močjo. Ima skoraj zanemarljive emisije razplinjanja in delcev, s čimer odpravlja glavni vir kontaminacije v občutljivih sistemih za slikanje. Lahko prenese mehanske napetosti rakete kot tudi dolgotrajne vibracije in je idealen za obloge notranjih komponent, kot so odprtine, pregrade in optični senzorji MEMS (Micro Electromechanical Systems).
Črnejši material je našel praktično uporabo predvsem v optičnih instrumentih: kot referenčni viri sevanja črnega telesa v občutljivih teleskopih, satelitskih kalibracijskih sistemih, IR detektorjih in za zatiranje motenj zaradi razpršenega sevanja v optičnih sistemih. Vantablack® se lahko uporablja tudi na vojaških vozilih in oklepih, saj bodo zaradi njih praktično nevidni, še posebej, če jih uporabljate ponoči.