Free Press

A MIT mérnökei szén nanocsövekből létrehozták a legfeketébb fekete bevonatot, amely állítólag 10-szer sötétebb, mint bármely korábban létrehozott anyag, beleértve a Vantablacket is.

A klórral maratott alumíniumfólián növesztett, függőlegesen egymáshoz igazított szén nanocsövekből (CNT) készült bevonat a látható fény 99,995 százalékát képes elnyelni.

“A mi anyagunk tízszer feketébb, mint bármi, amiről eddig beszámoltak” – mondta Brian Wardle, az MIT repülés- és űrhajózástudományi professzora.

A Surrey NanoSystems által létrehozott Vantablack a látható fény akár 99,96 százalékát is elnyeli, és még csak nem is az eddigi legfeketébb fekete volt a rekordok között.

Wardle és egy MIT-s kutatócsoport hozta létre a bevonatot, miközben azzal kísérleteztek, hogyan lehet CNT-t növeszteni az alumíniumon, hogy javítsák annak vezetőképességét.

A levegőnek kitéve az alumínium egy oxidréteget képez, amely akadályozza a hő- és áramvezető tulajdonságait. Hogy eltávolítsák ezt a réteget, a tudósok az alumíniumfóliát klór alapú sós vízbe áztatták.

A maratott fóliát oxigénmentes környezetbe vitték, majd egy kemencébe helyezték, hogy kémiai gőzfázisú leválasztással CNT-t növesszenek.

Véletlenül létrejött a legfeketébb fekete

Amint az várható volt, ez az eljárás javította az anyag hő- és elektromos tulajdonságait. Az anyag színe azonban meglepte a kutatókat.

“Emlékszem, hogy észrevettem, milyen fekete volt a CNT növesztése előtt, majd a növesztés után még sötétebbnek tűnt” – mondta Kehang Cui, aki Wardle-lal közösen írta az új feketéről szóló tanulmányt.

“Ezért gondoltam, hogy meg kell mérnem a minta optikai visszaverő képességét.”

Cui minden lehetséges szögből megvilágítva tesztelte az anyagot, és felfedezte, hogy 99.995 százalékát.

“Nem értjük”, miért az új anyag a legfeketébb

A szén nanocsövek apró, erdőszerű csoportjai csapdába ejtik a fényt, így minden gerinc vagy dudor láthatatlanná válik, és az anyag fekete ürességnek tűnik.

“A különböző fajtájú CNT-erdőkről ismert, hogy rendkívül feketék, de hiányzik a mechanikai megértés arról, hogy miért ez az anyag a legfeketébb” – mondta Wardle. “Ez további vizsgálatokat igényel.”

Ez az új legfeketébb fekete a repülőgépipar érdeklődését is felkeltette. Az olyan műszerek, mint a kozmosz tanulmányozására használt kamerák és teleszkópok számára előnyösek a fekete bevonatok, amelyek elnyelik a nem kívánt tükröződést.

“Szeretné látni egy másik csillag körül keringő Földet? Valami nagyon feketére van szükségünk” – mondta az asztrofizikus és Nobel-díjas John Mather.

“És ennek a feketének keménynek kell lennie, hogy ellenálljon egy rakétaindításnak. A régi változatok törékeny szőrmeerdők voltak, de ezek inkább olyanok, mint a cserépedények – úgy építették őket, hogy bírják a bántalmazást.”

A legújabb fejlesztés a legfeketébb fekete megalkotásáért folyó versenyben

Az MIT csapata amellett, hogy kutatási tanulmányt publikált a témában, együttműködött Diemut Strebe-vel, az MIT Center for Art, Science, and Technology rezidens művészével, hogy bemutassa az anyagban rejlő lehetőségeket.

Strebe egy 2 millió dolláros (1,6 millió font) 16,78 karátos természetes sárga gyémántot vont be az anyaggal, így a briliáns drágakő lebegő fekete ürességnek tűnik. A darab a Redemption of Vanity (A hiúság megváltása) nevet kapta.

A verseny a legfeketébb fekete kifejlesztéséért és ellenőrzéséért ádáz. Anish Kapoor művész hírhedten ellenőrzi a Vantablack művészeti felhasználásának jogait, ami arra késztette Stuart Semple művészt, hogy kifejlessze a Black 3.0-t, egy akrilfestéket, amely a Vantablackkal vetekszik, és amelynek használatát Kapoor megtiltották.

Az MIT csapata azonban derűlátó a legsötétebb anyag megalkotásáért folytatott versenyben.

“A legfeketébb fekete egy folyamatosan mozgó célpont” – mondta Wardle.

“Valaki találni fog egy még feketébb anyagot, és végül megértjük az összes mögöttes mechanizmust, és képesek leszünk megfelelően megtervezni a végső feketét.”

A fotókat Diemut Strebe készítette.