Инженерите по физика от британската компания Surrey Nanosystems представиха новата си разработка - уникален материал, наречен Vantablack, който се счита за най-мрачния в света. Според разработчиците той поглъща почти цялата светлина, с изключение на незначителните 0,035%, които се отразяват от повърхността му. Това интересно свойство прави Vantablack напълно невидим и могат да се виждат само обекти около него.
Въпреки грапавостта на повърхността, ние дори не ги виждаме
Видео под изрязването …
Научният печат вече нарече материала изкуствена черна дупка. Разбира се, Вантаблак не притежава толкова мощна гравитация като истинска мъртва звезда, но със светлина прави същото нещо като космическите черни дупки - поглъща и не се освобождава. Друга интересна особеност на новия материал е, че дори когато е извита, отстрани той все още изглежда плосък, защото всички извивки са напълно невидими за окото.
„Когато Vantablack е огънат, наблюдателят очаква да види вдлъбнатини и бръчки, но вместо това вижда илюзията за напълно тъмна дупка в космоса“, казва съавторът на изследването Бен Дженсън, който също е CTO в Surrey Nanosystems.
Опитите за създаване на абсолютно тъмен материал вече са правени повече от веднъж. Така през 2008 г. екип от политехническия институт Rensselaer представи материал, който отразява само 0,045% от светлинните вълни, но разработчиците от Surrey Nanosystems успяха да счупят този рекорд.
Името на материала идва от израза Vertical Aligned NanoTube Arrays (Вертикално подравнени масиви от нанотръби) и думата black (черен).
Промоционално видео:
Специалните свойства на материала са отразени в неговото име. Първите две срички на Vanta са съкращение за вертикално подравнени масиви от въглеродни нанотръби, което означава „вертикално подравнени масиви от въглеродни нанотръби“. Учените са отглеждали въглеродни нанотръби в лаборатория върху алуминиево фолио при ниски температури. Те се оказват плътно опаковани заедно, което позволява на светлината да прониква вътре, но много малки количества - главно ултравиолетова, инфрачервена и микровълнова - се отразяват от тази „гора“.
Този супер черен материал намалява нивата на бездомната светлина и е седем и половина пъти по-добър от медта при провеждане на топлина и 10 пъти по-издръжлив от стоманата. Следователно той има много потенциални приложения, включително като „капачка за невидимост“за военни обекти, които трябва да бъдат скрити.
Може да се използва и за покриване на интериора на високо чувствителни телескопи, предназначени за откриване на слаби и далечни предмети. И накрая, може да се използва за подобряване на работата на слънчевите панели и инфрачервените сензори.
Микрография на структурата на Vantablack.
Най-черният материал на Vantablack® се основава на вертикално подравнения въглероден нанотръб (VANTA) на Surrey NanoSystems. Тя може лесно да се комбинира със стандартни техники за литография и позволява, ако е необходимо, да се правят сложни модели.
Преди това покритията VANTA можеха да се прилагат само върху скъпи, обемни високотемпературни сплави и топлоустойчиви материали като силиций, така че те не могат да се използват за чувствителна електроника или материали със сравнително ниска точка на топене. Vantablack®, най-черният покривен материал, се отличава с това, че може да се синтезира върху много чувствителни към температурата материали (като алуминий), които са от голямо значение за наземни, въздушни и космически приложения. Наноструктуриран Vantablack® е химически инертен, има висока устойчивост на удар и вибрации и проявява отлична стабилност при излагане на топлина и околна среда.
Най-черният материал представлява масив от вертикални, тясно разположени въглеродни нанотръби). Тази своеобразна структура определя уникалните свойства на Vantablack®, тъй като е изключително трудно светлината да премине през „короната“на такава „гора“от нановъглерод да излезе от този капан и да бъде отразена от повърхността на такъв материал.
Vantablack® има най-високата топлопроводимост и най-ниското съотношение маса / обем на всеки материал, който може да бъде използван при приложения с висока емисия. Той има практически пренебрежимо дегазиране и емисии на частици, като по този начин елиминира основен източник на замърсяване в чувствителните системи за образна диагностика. Той може да издържи на механичните натоварвания от изстрелване на ракета, както и дългосрочни вибрации и е идеален за облицовка на вътрешни компоненти като отвори, прегради и оптични сензори MEMS (Micro Electromechanical Systems).
Най-черният материал намери практическо приложение главно в оптичната апаратура: като референтни източници на черно телесно излъчване в чувствителни телескопи, сателитни системи за калибриране, инфрачервени детектори и за потискане на смущения от разпръснато излъчване в оптичните системи. Vantablack® може да се използва и за военни превозни средства и броня, тъй като ще ги направи практически невидими, особено когато се използват през нощта.