Das schwärzeste Material der Erde verhindert, dass eine Aluminiumscheibe im Wasser versinkt

Dieses Material ist das gleiche Vantablack 2, das nicht mit einem Spektrometer gemessen werden kann



. Vor zwei Jahren hat Surrey NanoSystems aus Nanoröhren das schwärzeste Material der Erde hergestellt, das Vantablack (Vertically Aligned NanoTube Arrays) genannt wird. Dieses Material hatte den niedrigsten Reflexionskoeffizienten unter allen anderen bekannten dunklen Materialien - nur 0,036%. Um die Eigenschaften von Vantablack zu demonstrieren, haben die Entwickler ein Video mit einem Laserpointer aufgenommen. Der Lichtfleck, der über die Oberfläche dieses Materials fällt, verschwindet einfach. Es sieht alles aus wie ein schwarzes Loch in Miniatur.

Bereits in diesem Jahr haben Spezialisten desselben Unternehmens eine neue Version von Vantablack, Vantablack 2, vorgestellt. Sein Reflexionskoeffizient wurde noch nicht berichtet - einfach weil die Empfindlichkeit moderner Spektrometer zu niedrig ist. Infolgedessen bleibt der Reflexionskoeffizient unbekannt - er ist nicht gleich Null, er ist unmöglich, tendiert aber dazu.



Solches Material kann nur ein Geschenk für das Militär sein - weil es Licht, ultraviolette Infrarotstrahlung absorbiert. Das Militär kann mit Hilfe von Vantablack 2 eine „Hitzeschutz-Tarnung“ erstellen, um seine Ausrüstung zu maskieren. Es kann auch in Wissenschaft und Technologie eingesetzt werden - insbesondere zur Kalibrierung optischer Geräte, zur Verhinderung von Lichtstreuung in Teleskopen und zur Verbesserung von Infrarotkameras auf der Erde und im Weltraum. Das Material kann auch in Wärmeschutzsystemen und als Beschichtung von Miniaturknoten und Elementen verschiedener mikroelektromechanischer Geräte verwendet werden. Wahrscheinlich werden einige Accessoires, die mit solchem ​​Material bedeckt sind, bei reichen Leuten beliebt sein. Material, das kein Licht reflektiert - dies könnte die neueste Mode werden! Interessanterweise haben die Wissenschaftler, die Vantablack geschaffen haben,Es ist verboten, mit Reportern über die mögliche militärische Verwendung ihres Materials zu sprechen, und sie weigerten sich auch, den Preis auszusprechen, und beschränkten sich auf den Satz "es ist sehr teuer". Zuvor zeigte der Bildhauer Anish Kapoor Interesse an dem Material.


Ein Beispiel für eine Skulptur aus Vantablack. Es sieht sehr ungewöhnlich aus.

Er wurde auch der erste Vertreter der Kunstwelt, der das Recht erhielt, solches Material zu verwenden. Gleichzeitig erhielt Kapoor das ausschließliche Recht, Vantablack 2 zu verwenden, worüber sich die Kollegen des Bildhauers nicht allzu sehr freuen. Jetzt wird Vantablack bereits in der Kunst eingesetzt. Insbesondere werden sogar Hoodies dieses Material abdecken. Nach dem, was die Entwickler über den Preis von Vantablack 2 sagen, werden solche Kleidungsstücke zwar nicht nur teuer, sondern auch sehr teuer sein. Und die Bedingungen für das Tragen sind noch unklar. Wird sich die super teure Beschichtung zum Beispiel bei normalem Regen abwaschen?


Vantablack 2 Beschichtung auf Aluminium

Interessanterweise liefern die Entwickler keine detaillierten Informationen über den Herstellungsprozess von Vantablack 2, es ist nur bekannt, dass Nanoröhren, die bei einer Temperatur von 430 ° C in einer Kammer zur chemischen Gasphasenabscheidung gezüchtet wurden, als Grundlage dienen. Das Material besteht aus Millionen solcher Nanoröhren mit einer Dicke von etwa 20 Nanometern. Dies ist 3500-mal weniger als der Durchmesser der Haare einer Person - von 14 bis 50 Mikrometer. Experten zufolge enthält 1 cm2 der mit Vantablack 2 beschichteten Oberfläche etwa eine Milliarde Nanoröhren. Der Effekt der absoluten Schwärze entsteht dadurch, dass Licht zwischen die Röhren eintritt, zwischen ihnen reflektiert wird und nicht nach draußen gehen kann. Um die Situation zu verstehen, schlagen Wissenschaftler vor, sich eine Situation vorzustellen, wenn Sie durch einen Wald gehen, in dem die Höhe der Bäume nicht 10 bis 20 Meter, sondern 3 km oder mehr beträgt. Die unteren Ebenen eines solchen Waldes aus Sonnenlicht werden überhaupt nicht gesehen.



Jetzt haben die Entwickler unter Beteiligung ihres Materials ein neues Video vorgestellt. Das Video ist ungewöhnlich, weil hier eine Aluminiumscheibe auf der Wasseroberfläche schwimmt. Ja, wir sind daran gewöhnt, dass die Dinge dichter sinken als Wasser, aber hier ist alles anders. Surrey Nanosystems zeigen die extreme Hydrophobizität von Vantablack 2. Die Scheibe schwimmt problemlos auf der Wasseroberfläche und bleibt beim Entfernen vollständig trocken. Diese Eigenschaft des Materials erklärt sich aus der extrem geringen Oberflächenenergie. In Kombination mit einer großen Oberfläche der Scheibe hilft dies ihm, auf dem Wasser zu bleiben.

Hier ist das Video selbst:



Es ist auch erwähnenswert, dass eine Person, die Vantablack 2 betrachtet, ein Objekt mit einer solchen Beschichtung nicht als etwas Material wahrnimmt. Stattdessen sagt uns das Gehirn, dass es ein Versagen in der Schwärze ist, nichts.

Dies ist jedoch immer noch kein absolut schwarzer Körper, wie oben erwähnt, obwohl der Absorptionsgrad bestimmter Arten elektromagnetischer Strahlung durch ein Material zu 100% tendiert. Ein absolut schwarzer Körper ist ein physischer Körper, der bei jeder Temperatur alle auf ihn einfallenden elektromagnetischen Strahlen in allen Bereichen absorbiert. Also für einen komplett schwarzen KörperDie Absorptionskapazität (Verhältnis von absorbierter Energie zu einfallender Strahlungsenergie) ist für Emissionen aller Frequenzen, Ausbreitungsrichtungen und Polarisationen gleich 1. Trotz des Namens kann ein vollständig schwarzer Körper selbst elektromagnetische Strahlung jeder Frequenz emittieren und visuell Farbe haben. Das Emissionsspektrum eines absolut schwarzen Körpers wird nur durch seine Temperatur bestimmt.

Source: https://habr.com/ru/post/de394997/