Quelle : Surrey Nanosystems
Vantablack, das von Surrey Nanosystems nahezu perfekt entwickelt und konstruiert wurde, hat ein Material geschaffen, das so dunkel ist, dass fast kein Erkennbares ihm entkommen kann.
Der Name steht für V ertisch A gezeichnet N ano t ube A Rray Black und es ist derzeit das dunkelste Material der Welt. Das Material ist mit Milliarden ausgerichteter und gleich beabstandeter "Carbon Nanotubes CNTs mit hohem Aspektverhältnis" ausgekleidet. sagen die Schöpfer von Vantablack.
Das Material lässt Photonen oder andere Strahlung zwischen den CNTs hindurch, wo die Röhren bewirken, dass die Strahlung Licht oder auf andere Weise wiederholt reflektiert wird, bis fast die gesamte Strahlung absorbiert und in Wärme umgewandelt wird. Die erzeugte Wärme ist nahezu nicht nachweisbares wird schnell zum darunter liegenden Substrat geleitet und dann zerstreut. Die Anordnung der Vantablack-Röhren wird mit geringer Materialdichte über das Material verteilt nur Akkumulation. 0,05% der Beschichtung. Als direktes Ergebnis erreicht eine winzige Menge der einfallenden Strahlung die oberen Teile der Röhren, wodurch die Menge an Strahlung minimiert wird, die zu einem Beobachter zurückreflektiert werden kann.
Während die vorherige Beschichtung absorbiert wurde 99,965% des Lichts 750 nm Wellenlänge, eine neue Variante, die so viel Licht absorbierte, dass die zur Lichtmessung verwendeten Instrumente nicht empfindlich genug waren, um erkannt zu werden beliebig Licht wird reflektiert.
Surrey Nanosystems behauptet, das Material habe außergewöhnliche Eigenschaften mit
"UV-, sichtbare und IR-Absorption - Die Absorption erfolgt von UV 200-350 nm Wellenlänge über das sichtbare 350-700 nm bis ins ferne Infrarot > 16 Mikrometer ohne spektrale Merkmale. "
Die Zusammensetzung von CNTs besteht aus Hohlstrukturen, die aus einer oder mehreren atomdicken Kohlenstoffschichten bestehen. Die Nanoröhren sind ebenfalls unglaublich dünn und reichen nur bis ein Fünfzigstel eines Millionstels ! mit einem Durchmesser von einem Meter. Die Eigenschaften des Materials sind attraktiv für technische Strukturen, die ein geringes Reflexionsvermögen und ein hohes Emissionsvermögen erfordern. Seine hervorragende Fähigkeit zur Lichtabsorption ist jedoch nicht die einzige wünschenswerte Eigenschaft.
Aufgrund der extrem verteilten Anordnung der Röhren ist mehr als möglich 99% von dem Raum, der frei sein soll, ist das Material extrem leicht. Es ist jedoch auch unglaublich effektiv, wenn eine typische Beschichtung von ungefähr erforderlich ist 20 bis 30 Mikrometer für maximale Effizienz. Nur ein Quadratmeter wiegt 2,5 g .
Die Beschichtung und die CNTs im Inneren haben einen hohen Elastizitätsmodul, der es dem Material ermöglicht, sich stark zu biegen und zu biegen. Die Elastizität formuliert ein robustes Material, das in extremen Umgebungen mit Stößen und Vibrationen ein hohes Maß an Funktion behalten kann.
Die Bindungen der CNTs an das Substrat sind ebenfalls einwandfrei, was eine hohe Toleranz gegenüber Wärmezyklen, Stößen oder Vibrationen ergibt. In einem Experiment, bei dem das Material bei in flüssigen Stickstoff getaucht wurde. -196 ° C und dann auf a übertragen 300 ° C Heizplatte in der Luft, es wurde fast kein Effekt festgestellt, ohne dass sich die Eigenschaften der CNTs änderten. Aufgrund ihrer hohen Toleranz gibt es praktisch keine Abgase. Vantablack ist auch überraschend superhydrophob, was anders istdie meisten anderen schwarzen Beschichtungen. Selbst wenn sie in Wasser getaucht sind, hat dies keinen Einfluss auf die optischen Eigenschaften.
Die vorherrschende Anwendung des Materials wird wahrscheinlich einen hohen Grad an Verwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie erfahren, wo Komponenten weiterhin einem hohen Grad an Wärmezyklen, mechanischem Schock, Vibration und Hochvakuum ausgesetzt sind. Vantabalck absorbiert leicht fast das gesamte Licht, das nicht nur sichtbar istaber auch IR-Spektren. Dies kombiniert mit seiner hervorragenden Fähigkeit, sich leicht an Aluminiumlegierungen anzupassen und perfekt mit diesen zu verbinden, macht es zu einem hervorragenden Kandidaten für Weltrauminstrumente und -handwerk.
Das Material wird derzeit auf viele weltraumgebundene Instrumente und Komponenten angewendet, während die weitere Entwicklung und Forschung fortgesetzt wird.
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Geschrieben von Maverick Baker