Dodano: 13 wrzesień 2019r.

Opracowano najczarniejszy materiał na świecie. Pochłania 99,96 proc. światła

Naukowcy udowodnili, że czerń może stać się jeszcze bardziej czarna. Materiał stworzony na MIT jest 10 razy ciemniejszy niż wszystko inne, co do tej pory opracowano. Pochłania on aż 99,995 proc. światła, co czyni go najczarniejszym materiałem na świecie.

Opracowano najczarniejszy materiał na świecie. Pochłania 99,96 proc. światła

 

Inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology (MIT) poinformowali w komunikacie udostępnionym na stronie internetowej o opracowaniu nowego, najczarniejszego materiału na świecie. Wykonany jest z pionowo ułożonych nanorurek węglowych i w dużym powiększenie wygląda jak gęsty las małych drzewek.

Materiał został stworzony na powierzchni folii aluminiowej z dodatkiem chlorku sodu. Przechwytuje on aż 99,995 proc. światła, co sprawia, że jest to najciemniejszy materiał na świecie.

 

Naukowcy swoimi osiągnięciami pochwalili się na łamach pisma „ACS-Applied Materials and Interfaces”. Materiał został także zaprezentowany na wystawie na nowojorskiej giełdzie papierów wartościowych. Naturalny żółty diament o wartości 16,78 karata, którego wartość szacuje się na 2 miliony dolarów, został pokryty nowym, ultraczarnym materiałem. Efekt jest oszałamiający: błyszczący zwykle klejnot wygląda jak płaska, czarna pustka.

- Nasz materiał jest 10 razy czarniejszy niż cokolwiek, co kiedykolwiek zostało stworzone. Myślę jednak, że najczarniejsza czerń jest wciąż poruszającym się celem. Ktoś kiedyś znajdzie czarniejszy materiał – powiedział autor badań Brian Wardle z MIT.

Wardle wraz ze swoim współpracownikiem Kehangem Cui, obecnie pracującym na Uniwersytecie Jiao Tong w Szanghaju, nie zamierzali stworzyć najczarniejszego materiału na świecie. Eksperymentowali oni ze sposobami hodowania nanorurek węglowych na materiałach przewodzących prąd, takich jak aluminium, aby poprawić ich właściwości elektryczne i termiczne.

Podczas próby hodowli CNT (Carbon nanotubes, nanorurki węglowe) na aluminium, Cui natrafił na barierę - zawsze obecną warstwę tlenku glinu, która pokrywa aluminium, gdy jest wystawione na działanie powietrza. Ta warstwa tlenku działa jak izolator, raczej blokując niż przewodząc prąd i ciepło. Rozglądając się za sposobami na usunięcie warstwy tlenku glinu, Cui sięgnął po roztwór soli (chlorku sodu).

Grupa Wardle'a używała soli i innych produktów kuchennych, takich jak soda oczyszczona, do hodowli nanorurek węglowych. W swoich testach z solą Cui zauważył, że jony chlorkowe działają na powierzchnię aluminium i rozpuszczają warstwę tlenku glinu.

Uczony stwierdził, że gdyby namoczył folię aluminiową w słonej wodzie, mógłby usunąć warstwę tlenku. Następnie przeniósł folię do środowiska beztlenowego, aby zapobiec ponownemu utlenianiu. Na koniec umieścił tak spreparowane aluminium w piecu potrzebnym w procesie zwanym chemicznym osadzaniem z fazy gazowej.

Usuwając warstwę tlenku, naukowcom udało się wyhodować nanorurki węglowe na aluminium w znacznie niższych temperaturach - niższych około 100 stopni Celsjusza niż w przypadku innych materiałów CNT. Badacze zobaczyli również, że połączenie CNT na aluminium znacznie poprawiło właściwości termiczne i elektryczne materiału. Tego uczeni oczekiwali, ale tym, co ich zaskoczyło, był kolor materiału.

- Pamiętam, że zauważyłem, jak czarne był materiał, zanim wyhodowałem na nim nanorurki węglowe, ale potem materiał wyglądał jeszcze ciemniej. Pomyślałem więc, że powinienem zmierzyć współczynnik odbicia światła – powiedział Cui.

Cui zmierzył ilość światła odbijanego przez materiał. Wyniki wykazały, że materiał pochłania 99,995 procent przychodzącego światła pod każdym możliwym kątem. Jeśli zatem przedmiot wykonany z tego materiału będzie miał wybrzuszenia czy grzbiety, bez względu na kąt widzenia, cechy te będą niewidoczne.

 

Źródło: MIT, fot. R. Capanna, A. Berlato, and A. Pinato