Free Press

Inženýři MIT vytvořili nejčernější černý povlak z uhlíkových nanotrubiček, který je údajně 10krát tmavší než jakýkoli dosud vytvořený materiál včetně Vantablacku.

Povlak, který je vyroben z vertikálně uspořádaných uhlíkových nanotrubiček (CNT) vypěstovaných na hliníkové fólii leptané chlorem, dokáže absorbovat 99,995 procenta viditelného světla.

„Náš materiál je 10krát černější než cokoli, co bylo kdy zaznamenáno,“ řekl Brian Wardle, profesor aeronautiky a astronautiky na MIT.

Vantablack, který vytvořila společnost Surrey NanoSystems, pohlcuje až 99,96 procenta viditelného světla a nebyl ani předchozím rekordně černým materiálem.

Wardle a tým výzkumníků z MIT vytvořili tento povlak, když experimentovali se způsoby, jak pěstovat CNT na hliníku, aby se zlepšila jeho vodivost.

Při vystavení vzduchu se na hliníku vytvoří vrstva oxidu, která brání jeho tepelným a elektrickým vodivostem. Aby vědci tuto vrstvu odstranili, namočili hliníkovou fólii do slané vody na bázi chlóru.

Vyleptanou fólii přenesli do prostředí bez přístupu kyslíku a poté ji umístili do pece, kde z ní chemickou depozicí z par vypěstovali CNT.

Nejčernější čerň vznikla náhodou

Podle očekávání tento proces zlepšil tepelné a elektrické vlastnosti materiálu. Barva materiálu však vědce překvapila.

„Vzpomínám si, že jsem si všiml, jak byl černý před vypěstováním CNT, a po vypěstování vypadal ještě tmavší,“ řekl Kehang Cui, který je spolu s Wardlem autorem článku o nové černé.

„Tak mě napadlo, že bych měl změřit optickou odrazivost vzorku.“

Cui testoval materiál při osvětlení ze všech možných úhlů a zjistil, že pohlcuje 99 %.995 procent dopadajícího světla.

„Chybí pochopení“, proč je nový materiál nejčernější

Drobné, lesům podobné shluky uhlíkových nanotrubiček zachycují světlo, takže jakékoli hřebeny nebo nerovnosti jsou neviditelné a materiál se jeví jako černá prázdnota.

„Je známo, že lesy CNT různých odrůd jsou extrémně černé, ale chybí mechanistické pochopení toho, proč je tento materiál nejčernější,“ řekl Wardle. „To je třeba dále studovat.“

Tento nový nejčernější černý materiál vzbudil zájem leteckého průmyslu. Přístroje, jako jsou kamery a teleskopy používané ke studiu vesmíru, využívají černé nátěry, které mohou pohlcovat nežádoucí odlesky.

„Chtěli byste vidět Zemi obíhající kolem jiné hvězdy? Potřebujeme něco velmi černého,“ řekl astrofyzik a nositel Nobelovy ceny John Mather.

„A tato černá musí být odolná, aby vydržela start rakety. Staré verze byly křehké lesy z kožešin, ale tyhle jsou spíš jako drhnoucí hrnce – postavené tak, aby vydržely týrání.“

Nejnovější vývoj v soutěži o vytvoření nejčernější černé

Kromě publikace výzkumné práce na toto téma tým MIT spolupracoval s Diemutem Strebem, rezidenčním umělcem v Centru pro umění, vědu a technologie MIT, aby předvedl potenciál tohoto materiálu.

Strebe obalil materiálem 16,78karátový přírodní žlutý diamant v hodnotě 2 miliony dolarů (1,6 milionu Kč), takže zářivý drahokam vypadá jako vznášející se černá prázdnota. Dílo se jmenuje Redemption of Vanity (Vykoupení marnosti).

Soutěž o vývoj a ovládání nejčernější černé je tvrdá. Umělec Anish Kapoor nechvalně proslul kontrolou práv na použití Vantablack v umění, což přimělo umělce Stuarta Sempla vyvinout akrylovou barvu Black 3.0, která má konkurovat Vantablack a kterou má Kapoor zakázáno používat.

Tým MIT je však ohledně závodu o vytvoření nejtemnějšího materiálu optimistický.

„Nejčernější černá je neustále se pohybující cíl,“ řekl Wardle.

„Někdo najde černější materiál a nakonec pochopíme všechny základní mechanismy a budeme schopni správně zkonstruovat dokonalou černou.“

Fotografii pořídil Diemut Strebe.

.