Les ingénieurs du MIT ont créé un revêtement noir le plus noir à partir de nanotubes de carbone qui serait 10 fois plus sombre que tout matériau créé auparavant, y compris le Vantablack.
Le revêtement, fabriqué à partir de nanotubes de carbone (CNT) alignés verticalement et cultivés sur une feuille d’aluminium gravée au chlore, peut absorber 99,995 % de la lumière visible.
« Notre matériau est 10 fois plus noir que tout ce qui a déjà été signalé », a déclaré Brian Wardle, professeur d’aéronautique et d’astronautique au MIT.
Vantablack, qui a été créé par Surrey NanoSystems, absorbe jusqu’à 99,96 pour cent de la lumière visible et n’était même pas le précédent noir le plus noir enregistré.
Wardle et une équipe de chercheurs du MIT ont créé ce revêtement alors qu’ils expérimentaient des moyens de faire croître des NTC sur de l’aluminium pour améliorer sa conductivité.
Lorsqu’il est exposé à l’air, l’aluminium forme une couche d’oxyde qui entrave ses propriétés conductrices de chaleur et d’électricité. Pour enlever cette couche, les scientifiques ont trempé la feuille d’aluminium dans de l’eau salée à base de chlore.
La feuille gravée a été transférée dans un environnement sans oxygène, puis placée dans un four pour faire croître les NTC par dépôt chimique en phase vapeur.
Le noir le plus noir créé par accident
Comme prévu, ce procédé a amélioré les propriétés thermiques et électriques du matériau. Mais la couleur du matériau a surpris les chercheurs.
« Je me souviens avoir remarqué à quel point il était noir avant la croissance des NTC dessus, puis après la croissance, il semblait encore plus sombre », a déclaré Kehang Cui, qui a co-écrit l’article sur le nouveau noir avec Wardle.
« J’ai donc pensé que je devais mesurer la réflectance optique de l’échantillon. »
Cui a testé le matériau alors qu’il était éclairé sous tous les angles possibles, découvrant qu’il absorbait 99.995 pour cent de la lumière entrante.
« Manque de compréhension » pourquoi le nouveau matériau est le plus noir
Les minuscules grappes de nanotubes de carbone, semblables à des forêts, piègent la lumière, de sorte que toutes les crêtes ou les bosses sont rendues invisibles et le matériau apparaît comme un vide noir.
« Les forêts de NTC de différentes variétés sont connues pour être extrêmement noires, mais il y a un manque de compréhension mécaniste quant à savoir pourquoi ce matériau est le plus noir », a déclaré Wardle. « Cela nécessite une étude plus approfondie. »
Ce nouveau noir le plus noir a suscité l’intérêt de l’industrie aérospatiale. Les instruments tels que les caméras et les télescopes utilisés pour étudier le cosmos bénéficient de revêtements noirs qui peuvent absorber tout éblouissement indésirable.
« Aimeriez-vous voir une Terre en orbite autour d’une autre étoile ? Nous avons besoin de quelque chose de très noir « , a déclaré l’astrophysicien et lauréat du prix Nobel John Mather.
» Et ce noir doit être résistant pour supporter le lancement d’une fusée « . Les anciennes versions étaient des forêts de fourrure fragiles, mais celles-ci ressemblent davantage à des épurateurs de pots – construits pour subir des abus. »
Dernier développement dans la compétition pour créer le noir le plus noir
En plus de publier un article de recherche sur le sujet, l’équipe du MIT a collaboré avec Diemut Strebe, artiste en résidence au Centre d’art, de science et de technologie du MIT, pour montrer le potentiel du matériau.
Strebe a enrobé un diamant jaune naturel de 16,78 carats d’une valeur de 2 millions de dollars (1,6 million de livres sterling) dans le matériau, de sorte que la gemme brillante apparaît comme un vide noir flottant. La pièce s’appelle Redemption of Vanity.
La concurrence pour développer et contrôler le noir le plus noir est féroce. L’artiste Anish Kapoor contrôle de manière tristement célèbre les droits d’utilisation du Vantablack dans l’art, ce qui a incité l’artiste Stuart Semple à développer Black 3.0, une peinture acrylique pour rivaliser avec le Vantablack que Kapoor est interdit d’utiliser.
Mais l’équipe du MIT est optimiste quant à la course à la création du matériau le plus noir.
« Le noir le plus noir est une cible en constante évolution », a déclaré Wardle.
« Quelqu’un trouvera un matériau plus noir, et finalement nous comprendrons tous les mécanismes sous-jacents, et nous serons en mesure de concevoir correctement le noir ultime. »
La photographie est de Diemut Strebe.
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