Free Press

MIT-ingeniører har skabt en sorteste sort belægning af kulstofnanorør, der angiveligt er 10 gange mørkere end noget materiale, der tidligere er skabt, herunder Vantablack.

Belægningen, som er fremstillet af vertikalt justerede kulstofnanorør (CNT), der er vokset på klorætset aluminiumsfolie, kan absorbere 99,995 procent af det synlige lys.

“Vores materiale er 10 gange mere sort end noget, der nogensinde er blevet rapporteret”, siger Brian Wardle, professor i aeronautik og astronautik ved MIT.

Vantablack, som blev skabt af Surrey NanoSystems, absorberer op til 99,96 procent af det synlige lys og var ikke engang den tidligere sorteste sorte sort på rekord.

Wardle og et hold forskere ved MIT skabte belægningen, mens de eksperimenterede med måder at dyrke CNT på aluminium på for at forbedre dets ledningsevne.

Når aluminium udsættes for luft danner det et lag af oxid, som hæmmer dets varme- og elektricitetsledende egenskaber. For at fjerne dette lag lag, lagde forskerne aluminiumsfolien i blød i klorinbaseret saltvand.

Den ætsede folie blev overført til et iltfrit miljø og derefter placeret i en ovn for at dyrke CNT ved kemisk dampudfældning.

Sorteste sort skabt ved et uheld

Som forventet forbedrede denne proces materialets termiske og elektriske egenskaber. Men materialets farve overraskede forskerne.

“Jeg kan huske, at jeg bemærkede, hvor sort det var, før CNT voksede på det, og efter væksten så det endnu mørkere ud,” siger Kehang Cui, der sammen med Wardle er medforfatter til artiklen om det nye sort.

“Så jeg tænkte, at jeg burde måle prøvens optiske refleksionsevne.”

Cui testede materialet, mens det blev belyst fra alle mulige vinkler, og opdagede, at det absorberede 99.995 procent af det indkommende lys.

“Manglende forståelse” for, hvorfor nyt materiale er det sorteste

De små, skovlignende klynger af kulstofnanorør fanger lyset, så eventuelle riller eller ujævnheder bliver usynlige, og materialet fremstår som et sort tomrum.

“CNT-skove af forskellige sorter er kendt for at være ekstremt sorte, men der mangler en mekanistisk forståelse for, hvorfor dette materiale er det sorteste,” siger Wardle. “Det skal undersøges yderligere.”

Dette nye sorteste sort har tiltrukket interesse fra luftfartsindustrien. Instrumenter som kameraer og teleskoper, der bruges til at studere kosmos, nyder godt af sorte belægninger, der kan absorbere uønsket blænding.

“Kunne du tænke dig at se en Jord i kredsløb om en anden stjerne? Vi har brug for noget meget sort,” siger astrofysiker og nobelpristager John Mather.

“Og dette sorte skal være hårdt for at kunne modstå en raketaffyring. Gamle versioner var skrøbelige skove af pels, men disse er mere som gryderensere – bygget til at kunne tåle misbrug.”

Sidste udvikling i konkurrencen om at skabe den sorteste sorte

Selvom at offentliggøre en forskningsartikel om emnet har MIT-holdet samarbejdet med Diemut Strebe, kunstner i residens ved MIT Center for Art, Science, and Technology, for at vise materialets potentiale frem.

Strebe har belagt en 16,78 karat naturlig gul diamant på 2 millioner dollars (1,6 millioner pund) med materialet, så den strålende ædelsten fremstår som et svævende sort tomrum. Værket hedder Redemption of Vanity.

Konkurrencen om at udvikle og kontrollere det sorteste sort er hård. Kunstneren Anish Kapoor kontrollerer på berygtet vis rettighederne til at bruge Vantablack i kunst, hvilket fik kunstneren Stuart Semple til at udvikle Black 3.0, en akrylmaling, der skal konkurrere med Vantablack, som Kapoor har forbud mod at bruge.

Men MIT-holdet er optimistisk med hensyn til kapløbet om at skabe det mørkeste materiale.

“Den sorteste sort er et mål, der hele tiden bevæger sig,” sagde Wardle.

“Nogen vil finde et mere sort materiale, og til sidst vil vi forstå alle de underliggende mekanismer og vil være i stand til at konstruere det ultimative sorte korrekt.”

Fotografering er af Diemut Strebe.