Az abszolút fekete festék leírása és mi a neve a világ legsötétebb színének
Az általunk feketének nevezett tárgyakat tudományosan nem lehet így nevezni, mert a rájuk eső sugárzás bizonyos százaléka visszaverődik. A világ legfeketébb festékének kell tekinteni azt, amely a fénysugarakat 100%-ban elnyeli. Ezt a festéket a Surrey NanoSystems brit tudósai készítették. A keletkező anyag a beeső fénynek csak 0,04%-át veri vissza, és a nézőnek úgy tűnik, hogy nem egy háromdimenziós tárgyat lát, hanem egy fekete lyukhoz hasonló hatalmas űrt.
Melyik festék a legfeketébb
A Surrey NanoSystems megalkotói Vantablacknek nevezték el ötletüket. A "vanta" név első része az angol "arrays de nanotubes vertically aligned" kifejezés rövidítése, vagyis "vertikálisan igazított nanotubusok tömbje".
A Vantablack nem nevezhető festéknek a klasszikus értelemben. Nem pigment, hanem nagyszámú nanocsőből álló, nem festésre szánt anyag. Nem helyes egy anyagot még feketének is nevezni. A színeket az emberi szem akkor ismeri fel, amikor a fénysugarak visszaverődnek a festett felületről, a Vantablack pedig szinte teljesen elnyeli a fényt, ezért helyesebb színhiánynak nevezni.
A Guinness könyvben a Vantablack a bolygó legsötétebb anyagaként szerepel.Nincsenek természetes analógjai, még a legsötétebb szénkőzetek is a fény 4%-át verik vissza.
Ha egy lézersugarat egy nanofestékkel festett felületre irányítanak, az eltűnik, mintha elnyelte volna. A legfeketébb festékkel festett tárgyakat a látószervek kétdimenziósnak érzékelik.
A legsötétebb anyag szilárdságában meghaladja az acélt, hővezető képessége jobb, mint a réz. A nagy mechanikai ellenállású szerkezet azonban nem teszi ellenállóvá a festéket az intenzív mechanikai igénybevételekkel szemben: állandó ütésekkel és súrlódásokkal szemben.
Hogyan történik és hogyan működik
A fekete tinta egy függőlegesen irányított nanocső, amelyet alumíniumlemezeken növesztenek. A Vantablack létrehozásához két nanométernél kisebb átmérőjű katalitikus részecskéket használnak, amelyeket gázzal telítve széncsövekké alakítanak át. 1 cm2 több mint egymilliárd cső koncentrálódik.
Az alumíniumon végzett tenyésztést 400 °C hőmérsékleten végezzük. Ehhez képest a NASA 750°C-on hozta létre az intenzív fekete festéket. Egy anyag szerkezetét az egységesség jellemzi. A csövek nincsenek túl messze egymástól, de nincsenek is közel egymáshoz. A felületre eső fotonok a nanocsövek közötti mélyedésekbe kerülnek, és elnyelődnek és hővé alakulnak. Összehasonlítható azzal, ahogy a sűrű erdőre eső napfény elveszik a sűrűn elhelyezkedő fatörzsek között.
A Vantablack kétféle ízben kapható:
- vákuumos szórással felületbevonáshoz;
- spray permetezéshez Vantablack S-VIS.
A Vantablack Black sokféle anyagon használható. A következőkön használták:
- alumínium lemezek, alumínium-oxid és nitrid;
- műanyag alumíniumötvözetek 6000 (szilícium és magnézium hozzáadásával);
- nagy szilárdságú alumíniumötvözetek 7000 (magnézium és cink hozzáadásával);
- Rozsdamentes acél;
- alap kobalt, réz, nikkel, molibdén;
- ásványi anyagok - zafír és kvarc;
- szilícium-dioxid;
- titán-nitrid.
A Classic Vantablack festék 450°C olvadáspontú anyagokra hordható fel A Vantablack S-VIS spray változata 100°C feletti hőmérsékleten olvadó anyagokhoz alkalmas.
A legfeketébb festéket nem a polgári ipar számára készítették. Kezdeti cél - katonai és csillagászati létesítményekben történő felhasználás. A Vantablack megakadályozza a fénysugarak szóródását a távcsövekben, használható infravörös üzemmódban működő földi és orbitális kamerák kalibrálására, űrhajósok és űrhajók napsugárzás elleni védelmére.
A legérdekesebb és legígéretesebb felhasználási irány az exobolygókat látó teleszkópok létrehozása. Ez a technika elnyeli a csillagok fényét, ami megnehezíti a bolygók észlelését.
Festék használatával olyan bevonatokat készíthet, amelyek védenek a hirtelen hőmérséklet-ingadozásoktól, ezáltal növelik a hőelnyelést. A hővédelem elemeként az anyag alkalmazható mikroszerelvények és elektromechanikus termékek alkatrészeinek létrehozásában. A hadiiparban a fekete festék hasznos lehet repülőgépek termikus álcázó bevonatához, titkos létesítmények építéséhez.
A Surrey NanoSystems által megalkotott termék az okostelefonok, luxusórák és autós műszerfalak gyártóinak érdeklődését keltette fel.A festéket kézi és autonóm járművekhez szenzoros lézerkészülékek gyártásához használják. A Vantablack fekete festéket egyre gyakrabban használják a polgári iparban, bár a gyártás még kísérleti jellegű, nem általános fogyasztásra.
Szóval, már próbáltunk fekete festékből ruhákat készíteni. A textilszövetek szerkezeti sajátosságaiból adódóan a fényelnyelés százalékos aránya kisebb, azonban még az erősen ráncos ruhákon sem látszanak gyűrődések.
A legfeketébb épületet 2018-ban a dél-koreai Pyeongchangban emelték a téli olimpiára. Asif Khan brit építész a 10 méter magas és 35 méter széles, 4 íves falú pavilont "kozmikus hasadásnak" nevezte. A falakat fények tarkítják, amelyek a csillagos égbolt hatását keltik.
A Vantablack S-VIS egyetlen autója a BMW X6. A bevonat fényvisszaverő képessége 1%, így az autó nem tűnik teljesen kétdimenziósnak. 2020 telén a svájci H. Moser & Cie cég egy luxusórát mutatott be fekete számlappal, Vantablack bevonattal. Költségük 75 ezer dollár.
A szuper noir megjelenésének története
A Vantablack festéket a Surrey NanoSystems szakemberei és brit fizikusok mutatták be 2014-ben. Együtt létrehoztak egy anyagot, amelyben a látható spektrum fénysugarak 99,96%-a eltűnik, valamint a rádió- és mikrohullámú sugárzás.
A találmány nemcsak a katonai és űripar szakembereit, hanem a kézműveseket is azonnal érdekelte. Így a híres szobrász, Anish Kapoor, aki érdeklődni kezdett a festék, mint művészeti installációk anyaga iránt, megállapodott egy gyártó céggel, hogy kizárólagos jogot adjon a spray formájában előállított fekete anyag felhasználására.
Kapoor szemtelensége sok híres művészeti mester felháborodását váltotta ki. Az egyik felháborodott Stuart Sample brit művész volt. A bosszúcselekmény nem váratott sokáig magára: a művész megalkotta saját szuperfestékcsaládját általános fogyasztásra. Kapoor és beosztottjain kívül bárki megvásárolhatja őket.
Lehetséges-e megvenni
A Vantablack csak az Egyesült Királyságban vásárolható meg, csak jogi személy. A Paint megrendelői múzeumok és demonstrációs célú eszközöket igénylő felsőoktatási intézmények, kutatási és ipari cégek. A Surrey NanoSystems munkatársai gondosan kiválasztják azt az ügyfelet, amellyel szerződést kívánnak kötni.
Ismert analógok
A Kapoorra dühös Stuart Sample egyedülálló festékek egész sorát bocsátott ki általános fogyasztásra:
- FEKETE 2.0 - tökéletes fekete;
- PINK - szuper rózsaszín
- Glittery Glitter - szuper fényes
- Phaze és Shift – amelyek a hőmérséklet alapján változtatják az árnyalatot.
A BLACK 2.0 egy kiváló fejlesztés, amelyet Stuart Sample gondozott. A festék fényelnyelés szempontjából meghaladja a Vantablacket, fejlett analógjának tekinthető, bármely vásárló számára elérhető.
A minta rövid ideig nem foglalt vezető szerepet a legfeketébb festék megvalósításában. A Massachusetts NanoLab megalkotta a Singularity Black nevű fekete festéket. A fényelnyelés közel 100%, így a festett tárgyak teljesen kétdimenziósnak tűnnek. Az első, aki festéket használt, Jason Chase szobrász volt, aki megalkotta a „Black Iron Ursa” kompozíciót. A termék minden vásárló számára elérhető, 20 ml-ért csak 50 dollárt kér a gyártó.