Opis absolutnie czarnej farby i jak nazywa się najciemniejszy kolor na świecie
Obiektów, które nazywamy czarnymi, nie można tak nazwać naukowo, ponieważ pewien procent padającego na nie promieniowania jest odbijany. Za najczarniejszą farbę świata należy uznać tę, która pochłania 100% promieni świetlnych. Farbę tę stworzyli brytyjscy naukowcy z Surrey NanoSystems. Powstała substancja odbija tylko 0,04% padającego światła, a widzowi wydaje się, że nie widzi trójwymiarowego obiektu, ale ogromną pustkę przypominającą czarną dziurę.
Która farba jest najczarniejsza
Twórcy Surrey NanoSystems nazwali swój pomysł Vantablack. Pierwszy człon nazwy "vanta" jest skrótem od angielskiego wyrażenia "arrays de nanotubes verticallyaligned" - czyli "arrays of nanotubesaligned vertical".
Vantablack nie można nazwać farbą w klasycznym tego słowa znaczeniu. Nie jest to pigment, ale substancja złożona z dużej liczby nanorurek, nieprzeznaczona do malowania. Niepoprawne jest nazywanie substancji nawet czarną. Kolory są rozpoznawane przez ludzkie oko, gdy promienie świetlne odbijają się od pomalowanej powierzchni, a Vantablack prawie całkowicie pochłania światło, więc bardziej poprawne jest nazywanie tego brakiem koloru.
Vantablack jest wymieniony w Księdze Guinnessa jako najciemniejsza substancja na planecie.Nie ma naturalnych analogów, nawet najciemniejsze skały węglowe odbijają 4% światła.
Jeśli wiązka lasera zostanie skierowana na powierzchnię pomalowaną nanofarbą, zniknie, jakby została wchłonięta. Przedmioty pomalowane najczarniejszą farbą odbierane są przez narządy wzroku jako dwuwymiarowe.
Najciemniejszy materiał przewyższa wytrzymałość stali, jego przewodność cieplna jest lepsza niż miedź. Ale struktura o wysokiej odporności mechanicznej nie sprawia, że farba jest odporna na intensywne obciążenia mechaniczne: ciągłe wstrząsy i tarcie.
Jak to się robi i jak działa
Czarny atrament to pionowo skierowana nanorurka wyhodowana na aluminiowych płytkach. Do stworzenia Vantablack wykorzystywane są cząsteczki katalityczne o średnicy mniejszej niż dwa nanometry, które nasycone gazem przekształcają się w rurki węglowe. 1cm2 koncentruje się ponad miliard rur.
Hodowlę na aluminium prowadzi się w temperaturze 400°C. Dla porównania, NASA stworzyła intensywny czarny barwnik w temperaturze 750°C. Struktura substancji charakteryzuje się jednolitością. Rury nie są zbyt daleko od siebie, ale też nie są blisko siebie. Fotony padające na powierzchnię lądują w zagłębieniach między nanorurkami i są absorbowane i przekształcane w ciepło. Można to porównać do tego, jak światło słoneczne padające na gęsty las gubi się między gęsto rozmieszczonymi pniami drzew.
Vantablack występuje w dwóch smakach:
- do próżniowego powlekania powierzchni;
- spray do natryskiwania Vantablack S-VIS.
Vantablack Black może być stosowany na wielu różnych materiałach. Został użyty na:
- płytki aluminiowe, tlenek i azotek glinu;
- plastyczne stopy aluminium 6000 (z dodatkiem krzemu i magnezu);
- wysokowytrzymałe stopy aluminium 7000 (z dodatkiem magnezu i cynku);
- Stal nierdzewna;
- bazowy kobalt, miedź, nikiel, molibden;
- minerały - szafir i kwarc;
- dwutlenek krzemu;
- azotek tytanu.
Klasyczną farbę Vantablack można nakładać na materiały o temperaturze topnienia 450° C. Wersja Vantablack S-VIS w sprayu nadaje się do materiałów topiących się w temperaturze powyżej 100° C.
Najczarniejsza farba nie została stworzona dla przemysłu cywilnego. Pierwotne przeznaczenie - zastosowanie w instalacjach wojskowych i astronomicznych. Vantablack zapobiega rozpraszaniu wiązek światła w teleskopach, może służyć do kalibracji kamer naziemnych i orbitalnych pracujących w trybie podczerwieni, do ochrony astronautów i statków kosmicznych przed promieniowaniem słonecznym.
Najciekawszym i najbardziej obiecującym kierunkiem wykorzystania jest tworzenie teleskopów, które widzą egzoplanety. Ta technika pochłania światło gwiazd, co utrudnia wykrywanie planet.
Za pomocą farby można tworzyć powłoki, które chronią przed nagłymi wahaniami temperatury, zwiększając tym samym absorpcję ciepła. Jako element ochrony termicznej substancja znajduje zastosowanie przy tworzeniu mikrozespołów i części wyrobów elektromechanicznych. W przemyśle wojskowym czarna farba może być przydatna do termicznego powlekania kamuflażu samolotów, do budowy tajnych obiektów.
Stworzony przez Surrey NanoSystems produkt wzbudził zainteresowanie producentów smartfonów, luksusowych zegarków i samochodowych kokpitów.Farba wykorzystywana jest do produkcji sensorowych urządzeń laserowych do pojazdów ręcznych i autonomicznych. Coraz częściej czarna farba Vantablack jest używana w przemyśle cywilnym, chociaż produkcja nadal ma charakter eksperymentalny, a nie do ogólnego użytku.
Tak więc próbowaliśmy już robić ubrania z czarnej farby. Ze względu na specyfikę struktury tekstyliów procentowa absorpcja światła jest mniejsza, jednak nawet na bardzo pogniecionych ubraniach nie widać zagnieceń.
Najczarniejszy budynek powstał w 2018 roku w Pyeongchang w Korei Południowej na Zimowe Igrzyska Olimpijskie. Brytyjski architekt Asif Khan nazwał pawilon o wysokości 10 m i szerokości 35 m z 4 zakrzywionymi ścianami „Cosmic Split”. Ściany są usiane światłami, które tworzą efekt rozgwieżdżonego nieba.
Jedynym samochodem pokrytym Vantablack S-VIS jest BMW X6. Współczynnik odbicia powłoki wynosi 1%, więc samochód nie wygląda całkowicie dwuwymiarowo. Zimą 2020 roku szwajcarska firma H. Moser & Cie zaprezentowała luksusowy zegarek z czarną tarczą pokrytą warstwą Vantablack. Ich koszt to 75 tysięcy dolarów.
Historia powstania super czerni
Farbę Vantablack zaprezentowali specjaliści z Surrey NanoSystems i brytyjscy fizycy w 2014 roku. Wspólnie stworzyli substancję, w której znika 99,96% promieni światła widzialnego, a także emisji radiowych i mikrofalowych.
Wynalazek od razu zainteresował nie tylko specjalistów z branży wojskowej i kosmicznej, ale także rzemieślników. I tak słynny rzeźbiarz Anish Kapoor, który zainteresował się farbą jako materiałem do instalacji artystycznych, uzgodnił z firmą produkcyjną przyznanie wyłącznego prawa do wykorzystania czarnego materiału produkowanego w formie sprayu.
Bezczelność Kapoora wywołała oburzenie wielu znanych mistrzów sztuki. Jednym z oburzonych był brytyjski artysta Stuart Sample. Na akt zemsty nie trzeba było długo czekać: artysta stworzył własną linię super barwników do powszechnego użytku. Każdy może je kupić oprócz Kapoora i jego podwładnych.
Czy można to kupić
Vantablack można kupić tylko w Wielkiej Brytanii, tylko przez osobę prawną. Klientami firmy Paint są muzea i uczelnie potrzebujące sprzętu do celów demonstracyjnych, firmy badawcze oraz przemysłowe. Pracownicy Surrey NanoSystems starannie dobierają klienta, z którym rozważają zawarcie umowy.
Znane analogi
Stuart Sample, zły na Kapoora, wypuścił całą gamę unikalnych barwników do ogólnego spożycia:
- BLACK 2.0 - idealna czerń;
- RÓŻOWY - super różowy
- Glittery Glitter - super błyszczące
- Phaze i Shift - które zmieniają odcień w zależności od temperatury.
BLACK 2.0 to doskonałe opracowanie, którego kuratorem jest Stuart Sample. Farba przewyższa Vantablack pod względem pochłaniania światła, jest uważana za jej zaawansowany analog, dostępny dla każdego nabywcy.
Próbka przez krótki czas nie zajmowała czołowej pozycji we wdrażaniu najczarniejszej farby. Massachusetts NanoLab stworzyło czarny barwnik o nazwie Singularity Black. Absorpcja światła wynosi prawie 100%, dzięki czemu malowane przedmioty wydają się całkowicie dwuwymiarowe. Jako pierwszy użył farby rzeźbiarz Jason Chase, który stworzył kompozycję „Black Iron Ursa”. Produkt dostępny dla każdego kupującego, za 20 ml producent prosi tylko o 50 dolarów.