Fyzikální inženýři z britské společnosti Surrey Nanosystems představili svůj nový vývoj - unikátní materiál zvaný Vantablack, který je považován za nejtemnější na světě. Podle vývojářů absorbuje téměř veškeré světlo, s výjimkou zanedbatelných 0,035%, které se odrážejí od jeho povrchu. Díky této zajímavé vlastnosti je Vantablack zcela neviditelný a lze vidět pouze objekty v jeho okolí.
Přes drsnost povrchu je ani nevidíme
Video pod řezem …
Vědecký tisk již tento materiál označil jako umělou černou díru. Vantablack samozřejmě nemá tak silnou gravitaci jako skutečná mrtvá hvězda, ale se světlem dělá totéž jako kosmické černé díry - absorbuje a neuvolňuje se. Dalším zajímavým rysem nového materiálu je, že i když je zakřivený, ze strany se stále zdá plochý, protože všechny křivky jsou pro oko zcela neviditelné.
"Když je Vantablack ohnutý, pozorovatel očekává, že uvidí důlky a vrásky, ale místo toho vidí iluzi zcela temné díry ve vesmíru," uvedl spoluautor studie Ben Jensen, který je také CTO v Surrey Nanosystems.
Pokusy vytvořit absolutně tmavý materiál již byly provedeny více než jednou. V roce 2008 tým z Rensselaer Polytechnic Institute představil materiál, který odráží pouze 0,045% světelných vln, ale vývojářům ze Surrey Nanosystems se tento rekord podařilo překonat.
Název materiálu pochází z fráze Vertically Aligned NanoTube Arrays (Svisle zarovnaná pole nanotrubic) a slovo black (black).
Propagační video:
Zvláštní vlastnosti materiálu se odrážejí v jeho názvu. První dvě slabiky Vanty jsou akronymem pro svisle uspořádaná pole uhlíkových nanotrubic, což znamená „svisle uspořádaná pole uhlíkových nanotrubic“. Vědci pěstovali uhlíkové nanotrubice v laboratoři na hliníkové fólii při nízkých teplotách. Ukázalo se, že jsou pevně zabaleny, což umožňuje pronikání světla dovnitř, ale z tohoto „lesa“se odráží velmi malá množství - zejména ultrafialové, infračervené a mikrovlnné.
Tento super černý materiál snižuje toulavé osvětlení a je sedmkrát a půlkrát lepší než měď při vedení tepla a desetkrát odolnější než ocel. Proto má mnoho potenciálních aplikací, mimo jiné jako „strop neviditelnosti“pro vojenské objekty, které je třeba skrýt.
Může být také použit k natírání vnitřku vysoce citlivých dalekohledů určených k detekci slabých a vzdálených objektů. Nakonec jej lze použít ke zlepšení výkonu solárních panelů a infračervených senzorů.
Mikrograf Vantablackovy struktury.
Nejčernější materiál Vantablack® je založen na nízkoteplotním procesu syntézy uhlíkových nanotrubic Surrey NanoSystems ve svislém směru. Lze jej snadno kombinovat se standardními litografickými technikami a v případě potřeby umožňuje vytvářet složité vzory.
Dříve mohly být povlaky VANTA aplikovány pouze na drahé, objemné vysokoteplotní slitiny a žáruvzdorné materiály, jako je křemík, takže nemohly být použity pro citlivou elektroniku nebo materiály s relativně nízkou teplotou tání. Vantablack®, nejčernější potahový materiál, se vyznačuje tím, že může být syntetizován na mnoha materiálech citlivých na teplotu (jako je hliník), které mají velký význam pro pozemní, vzdušné a kosmické aplikace. Nanostrukturovaný Vantablack® je chemicky inertní, má vysokou odolnost vůči nárazům a vibracím a při vystavení teplu a životnímu prostředí vykazuje vynikající stabilitu.
Nejčernější materiál je řada vertikálních, těsně rozložených uhlíkových nanotrubic). Taková zvláštní struktura určuje jedinečné vlastnosti Vantablack®, protože je velmi obtížné, aby světlo procházející „korunou“takového nanokarbonového „lesa“vystoupilo z této pasti a odrazilo se od povrchu takového materiálu.
Vantablack® má nejvyšší tepelnou vodivost a nejnižší poměr hmotnosti k objemu jakéhokoli materiálu, který lze použít v aplikacích s vysokou emisivitou. Má prakticky zanedbatelné odplyňování a emise částic, čímž eliminuje hlavní zdroj kontaminace v citlivých zobrazovacích systémech. Odolává mechanickému namáhání odpálení rakety i dlouhodobým vibracím a je ideální pro obložení vnitřních součástí, jako jsou otvory, přepážky a optické senzory MEMS (Micro Electromechanical Systems).
Nejčernější materiál našel praktické uplatnění hlavně v optických přístrojích: jako referenční zdroje záření "černého těla" v citlivých dalekohledech, satelitních kalibračních systémech, IR detektorech a potlačení rušení od rozptýleného záření v optických systémech. Vantablack® lze použít také ve vojenských vozidlech a brnění, protože je činí prakticky neviditelnými, zejména při použití v noci.