Ingenieure am MIT haben ein Material geschaffen, das so dunkel ist, dass Objekte wie brillante Diamanten für das bloße Auge unsichtbar zu sein scheinen.
Sie sagen auch, dass das Material oder die Beschichtung ist 10 mal dunkler als andere sehr schwarze Materialien. Und sie fanden es versehentlich.
Das Material besteht aus Kohlenstoffnanoröhren oder CNTs - winzigen Kohlenstofffilamenten mit einer netzartigen Struktur. Die Forscher haben das Material auf einer chlorgeätzten Aluminiumfolie gezüchtet. Sie sagen, dass "die Folie mehr einfängt als 99,96% von jedem einfallenden Licht, was es zum schwärzesten Material aller Zeiten macht. "Während der Recherche stellten sie jedoch auch fest, dass das Material fast absorbiert wurde. 99,99% des Lichts aus verschiedenen Winkeln.
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Das Material ist tatsächlich Teil einer Kunstausstellung namens " Die Erlösung der Eitelkeit "an der New Yorker Börse eine Zusammenarbeit zwischen MIT Prof. Brian Wardle, dem Co-Autor der Studie, und MIT Artist-in-Residence, Diemut Strebe.
Der interessanteste Teil dieser Kunstausstellung ist, dass dieses neue CNT-Material beschichtet " 16,78 Karat natürlicher gelber Diamant, geschätzter Wert 2 Millionen US-Dollar . "
Der Effekt ist erstaunlich: Der Diamant wurde unsichtbar gemacht und wird zu einer "flachen, schwarzen Leere".
Die Forscher Wardle und Co-Autor Kehang Cui, ein ehemaliger MIT-Postdoc, hatten nicht die Absicht, dieses neue, ultraschwarze Material zu entwickeln. "Stattdessen experimentierten sie mit Möglichkeiten, Kohlenstoffnanoröhren auf elektrisch leitenden Materialien wie Aluminium zu züchten, um ihre elektrischen und thermischen Eigenschaften zu verbessern. "vermerkt die MIT-Pressemitteilung.
Sie hatten ursprünglich nicht erwartet, sich auf die optischen Eigenschaften des Materials zu konzentrieren. Sie waren wirklich überrascht von der Farbe des Materials und haben das optische Farbreflexionsvermögen gemessen, was zur zufälligen Entdeckung führte.
'Blackest's Black' gegen Vantablack
Vor einigen Jahren hat Surrey NanoSystems ein ähnliches Material namens ' erstellt. Vantablack , 'was es absorbiert 99,965% des Lichts . Später haben sie ihren eigenen Rekord gebrochen, indem sie etwas erstellt haben, das nicht erkannt werden konnte. unter einem Spektrometer, dh es absorbiert 99,99% des Lichts .
Angesichts dieser neuen Entwicklung kann diese zufällige Entdeckung jedoch als das bislang schwärzeste Schwarz der Welt mit " bezeichnet werden. 99,995 Prozent [Absorption] des einfallenden Lichts, "wenn das einfallende Licht aus jedem Winkel reflektiert wird.
Prof. Wardle kommentiert diese ständigen Bemühungen, das schwärzeste schwarze Material der Welt herzustellen: " Unser Material ist 10 mal schwärzer als alles, was jemals berichtet wurde. "
"Jemand wird ein schwärzeres Material finden, und irgendwann werden wir alle zugrunde liegenden Mechanismen verstehen und in der Lage sein, das ultimative Schwarz richtig zu konstruieren" - genau wie die Ingenieure von Surrey NanoSystems - dessen Vantablack jetzt verwendet wirdals Autolack von niemand anderem als BMW.
Die. @BMW #Vantablack VBx2-beschichtetes VBX6-Showauto wird an die Frankfurter Automobilausstellung geliefert. pic.twitter.com/fjcioJIyvS
- Surrey NanoSystems @SurreyNanoSys 3. September 2019
Anwendungen
Abgesehen von Autolacken sind diese Arten von CNT-Materialien in einer Vielzahl von Branchen, insbesondere in der Luft- und Raumfahrtindustrie, unglaublich nützlich. Sie "reduzieren unerwünschte Blendung und helfen Weltraumteleskopen, die Umlaufbahn zu erkennen. Exoplaneten ", sagt Wardle.
Jetzt Der Astrophysiker und Nobelpreisträger John Mather interessiert sich auch für das neue Material zur Herstellung eines Sternschattens, der ein Weltraumteleskop vor Licht schützt.
Er fragt, " Möchten Sie eine Erde sehen, die einen anderen Stern umkreist? "
"Wir brauchen etwas sehr Schwarzes.… Und dieses Schwarz muss hart sein, um einem Raketenstart standzuhalten. Alte Versionen waren zerbrechliche Pelzwälder, aber diese ähneln eher Topfwäschern - gebaut, um Missbrauch zu ertragen."
Die Forscher haben ein Patent angemeldet, aber das neue CNT-Verfahren für Künstler in einem nichtkommerziellen Umfeld frei verfügbar gemacht.
Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht ACS-angewandte Materialien und Grenzflächen .