SAMSUNG_0920_B SAMSUNG_0920_B SAMSUNG_0920_B Advertisement

Objavili „najčernejší“ materiál. Odráža 10x menej svetla ako Vantablack

2

Inžinieri z MIT informovali, že vytvorili materiál, ktorý je 10-krát černejší ako čokoľvek, čo bolo zhotovené doteraz. Materiál je vyrobený z vertikálne zarovnaných uhlíkových nanorúrok (CNT - carbon nanotubes), mikroskopických uhlíkových vlákien, ktoré tím vypestoval na povrchu hliníkovej fólie leptanej chlórom. Fólia zachytáva minimálne 99,995 % dopadajúceho svetla, čo z nej robí najtmavší doteraz známy materiál.

Vedci svoje zistenia publikovali v časopise ACS-Applied Materials and Interfaces. Materiál prezentujú na novej výstave The Redemption of Vanity na Newyorskej burze. Súčasťou umeleckého diela, ktoré vzniklo v spolupráci Briana Wardla, profesora letectva a astronautiky na MIT, a umelca Diemuta Strebeho, je 16,78-karátový prírodný žltý diamant od spoločnosti LJ West Diamonds, ktorého hodnota sa odhaduje na 2 milióny dolárov.

Účinok je šokujúci – po zakrytí novým materiálom sa drahokam s briliantovým výbrusom javí ako plochý prázdny priestor. Wardle tvrdí, že materiál CNT môže okrem umenia nájsť aj praktické uplatnenie, napríklad v optických clonách, ktoré znižujú nežiaduce oslnenie, aby pomohli vesmírnym teleskopom pri pozorovaní exoplanét.

V skutočnosti Wardle a spoluautor štúdie Kehang Cui nemali v úmysle vyvinúť ultračierny materiál, experimentovali so spôsobmi, ako pestovať uhlíkové nanorúrky na elektricky vodivých materiáloch, ako je napríklad hliník, aby zlepšili ich elektrické a tepelné vlastnosti. Pri svojom úsilí však vždy narazili na bariéru: vrstvu oxidu, ktorý vždy potiahne hliník, keď je vystavený pôsobeniu vzduchu. Táto vrstva funguje ako izolátor a bráni vedeniu elektriny a tepla. Preto sa vedci pokúšali odstrániť vrstvu oxidu roztokom chloridu sodného.

Cui si všimol, že chloridové ióny leptali povrch hliníka a rozpúšťali jeho oxidovú vrstvu. Namočením hliníkovej fólie do slanej vody sa teda môže odstrániť vrstva oxidu. Potom Cui preniesol fóliu do prostredia bez kyslíka, aby sa zabránilo reoxidácii. Napokon ju umiestnil do pece, kde tím uskutočňoval pestovanie uhlíkových nanorúrok pomocou procesu nazývaného chemické nanášanie pár.

Odstránením oxidovej vrstvy boli vedci schopní pestovať uhlíkové nanorúrky na hliníku pri oveľa nižších teplotách, navyše sa podľa očakávania významne zlepšili tepelné a elektrické vlastnosti materiálu. Vedcov však prekvapila farba materiálu. Ako na ňom rástli uhlíkové nanorúrky, bol čoraz tmavší. Preto Cui odmeral množstvo svetla odrážaného materiálom, a to nielen z priameho pohľadu, ale aj zo všetkých možných uhlov.

Ukázalo sa, že materiál absorboval najmenej 99,995 % svetla dopadajúceho zo všetkých uhlov. Inými slovami, odrážal 10-krát menej svetla ako všetky ostatné superčierne materiály vrátane Vantablacku. Keby materiál obsahoval hrbole alebo vyvýšeniny, tieto znaky by boli neviditeľné z akéhokoľvek uhla, vyzerali by ako čierna medzera.

Vedci si nie sú istí, aký mechanizmus spôsobuje nepriehľadnosť materiálu. Domnievajú sa, že uhlíkové nanorúrky môžu zachytiť väčšinu prichádzajúceho svetla a premeniť ho na teplo, takže sa odráža len veľmi málo svetla, čo spôsobuje zvlášť čierny odtieň. Materiál už upútal pozornosť v oblasti letectva a astronautiky, kde je dôležité, aby sa optické nástroje ako kamery a ďalekohľady chránili pred nežiaducim oslnením.

Zdroj: news.mit.edu.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články
veda vyskum material technológie

2 komentáre

Mna by zaujimalo ... reakcia na: Objavili „najčernejší“ materiál. Odráža 10x menej svetla ako Vantablack

18.9.2019 23:09
.... ked to vie pohltit 99,995% svetla na aku teplotu by sa tento materiál vedel zahriat .
Reagovať

Kyborg jedna reakcia na: Objavili „najčernejší“ materiál. Odráža 10x menej svetla ako Vantablack

18.9.2019 12:09
No ja by som povedal, že tie nanorúrky vytvárajú na materiále optickú mriežku a tá zahne vlnu svetla okamžite po dopade, takže sa javí ako ultra čierny Jedná sa o podobné nanometrové dĺžky, teda je kompatibilita svetlo uhlík vzájomná ako keď hokejový puk narazí na mantinel podobnej veľkosti a odrazí sa opačným smerom, len nanorúrka tú dráhu zahne akoby za ten mantinel k divákom, lebo derivácia x na druhú je dva x ale derivácia sin(x) je cos(x) a keď 2x ohneš zo sínusu na kosínus, tak je to strieška nad tým hokejovým mantinelom, čiže svetlo akoby zmizne ZA stenou materiálu ;-)
Reagovať

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať