Nový nejčernější materiál světa se stal uměleckým dílem  
Zbrusu nový materiál je černější než nejtemnější hlubiny vesmíru. Pohltí nejméně 99,995 procent dopadajícího záření, čímž porazí dosavadní nejčernější materiál, známý jako Vantablack. Nový materiál už za sebou má vědeckou publikaci i použití při tvorbě pozoruhodného uměleckého díla „Vykoupení marnosti“.
Vlevo diamant, vpravo diamantové oko temnoty. Kredit: R. Capanna, A.
Berlato, and A. Pinato / MIT.
Vlevo diamant, vpravo diamantové oko temnoty. Kredit: R. Capanna, A. Berlato, and A. Pinato / MIT.

V roce 2014 se objevil materiál Vantablack, který se stal tehdy nejčernějším. Skládá se z uhlíkových nanotrubiček, díky nimž pohltí 99,96 procent dopadajícího záření. Pokud jste si ale tehdy tipnuli, že se už nic černějšího nemůže objevit, tak jste se pořádně spletli.

 

Vlevo diamant, vpravo diamantové oko temnoty. Kredit: R. Capanna, A.
Berlato, and A. Pinato / MIT.
Vlevo diamant, vpravo diamantové oko temnoty. Kredit: R. Capanna, A. Berlato, and A. Pinato / MIT.

Inženýři MIT stvořili nový materiál, který je desetkrát černější nežli všechno, co jsme zatím viděli. Včetně Vantablacku. Tenhle nový materiál je vlastně Vantablacku docela podobný. Tvoří ho vertikálně uspořádané uhlíkové nanotrubičky, které tvůrci materiálu nechali narůst na povrchu chlórem leptané hliníkové folie. Výsledný materiál je černější než ty nejčervenější myšlenky. Pohltí minimálně 99,995 procent dopadajícího záření. Což je nový světový rekord.

 

Brian Wardle z MIT a jeho spolupracovníci publikovali svůj výzkum v časopisu ACS-Applied Materials. To je běžný postup. Méně obvyklé už ale je, že by se z nově objeveného materiálu s unikátními vlastnostmi vzápětí stalo umělecké dílo. Materiáloví vědci se domluvili se společností LJ West Diamonds a získali od nich 16,78-karátový žlutý diamant, jehož cena se pohybuje kolem 2 milionů dolarů. Tento drahokam potáhli svým novým materiálem, který je tak nový, že ještě nemá žádné sexy jméno.

Z trůnu sesazený Vantablack. Kredit: Surrey NanoSystems.
Z trůnu sesazený Vantablack. Kredit: Surrey NanoSystems.


Podle očitých svědků vznikl objekt, jehož dojem je naprosto omamný. Z klasického diamantu s mnoha stěnami se stala temná skvrna, která je jako oko nekonečné prázdnoty. Jak už to bývá, k objevu rekordně černého materiálu došlo vlastně omylem. Wardle a spol. původně nechtěli vytvořit ultračerný materiál. Experimentovali s porůstáním elektricky vodivých materiálů, jako je právě hliník, porostem uhlíkových nanotrubiček. Snažili se tím vylepšit elektrické a termální vlastnosti takových materiálů.


V případě hliníkové folie badatelé narazili na problém. Na povrchu hliníku, který je vystavený působení vzduchu, je neustále přítomná vrstva oxidu. A tahle vrstva nevede ani elektřinu ani teplo. Ve skutečnosti funguje jako elektrický izolant. Když se Wardle s kolegy pokoušeli tuto nežádoucí vrstvu odstranit, tak se jim nejlépe osvědčil roztok kuchyňské soli. Po naleptání povrchu hliníkové folie chloridem sodným zmizela vrstva oxidu a uhlíkové nanotrubičky nahliníkové folii rostly i za poměrně nízkých teplot kolem 100 °C.

Takto vytvořený materiál vedl elektřinu a teplo podstatně lépe, nežli původní hliníková folie, jak jeho tvůrci zamýšleli. Nepočítali ale s tím, že bude černější než srdce temnoty. Jenomže byl a tak se děly věci. Spojením výzkumu nanomateriálů s uměním nakonec vzniklo dílo, které se stalo součástí nově otevřené výstavy na newyorské burze New York Stock Exchange. Je tam k vidění pod svůdným názvem „The Redemption of Vanity“, čili „Vykoupení marnosti“.

Jak ale říká Wardle, jejich zázrak z uhlíkových nanotrubiček je sice úžasný pro uměleckou tvorbu a bude z něj možné vytvořit vážně snové kousky, zároveň ale nabízí i zajímavé praktické aplikace. Mohl by se stát součástí povrchů výkonných optických zařízení, jako jsou třeba pokročilé vesmírné teleskopy pro pozorování exoplanet. Anebo dalších vesmírných i pozemských aplikací.

Literatura

 

MIT News 12. 9. 2019.

Datum: 15.09.2019
Tisk článku

Budoucnost mysli - Kaku Michio
 
 
cena původní: 399 Kč
cena: 339 Kč
Budoucnost mysli
Kaku Michio

Diskuze:

Preklep

Sure Shot,2019-09-16 13:49:24

....nejčervenější .....Výsledný materiál je černější než ty nejčervenější myšlenky

Odpovědět


Re: Preklep

Jitka Velekova,2019-09-16 14:23:55

Myslim, že jste jen nepochopil Stanislavovu narážku. Zkuste si dosadit místo červený rudý a začne Vám ten "oslí můstek" dávat smysl :):):)

Odpovědět

Absolutely glossy body

Boris Lukáč,2019-09-16 10:50:47

Páni , Ako by sa správalo absolútne z vnútra lesklé duté teleso v tvare gule o priemere 1m , ktoré by malo vstupné jednosmerné zrkadlo-otvor d=1mm pre laser CO2 100W výstupný výkon.
čo by sa stalo keby som pustil laser dnu do gule povedzme 1 sec.
Neviem si to laicky predstavit.
díky za prípadnú odpoveď :o)

Odpovědět


Re: Absolutely glossy body

Pavel Hudecek,2019-09-16 14:56:06

Jo, takové jednosměrní zrcadlo, to by bylo super. Bohužel ho zatím nikdo nevyrobil a asi ani nevyrobí, mimo jiné odporuje 2. termodynamickému zákonu.

Jen si představte z takového jednosměrného zrcadla udělat tu kouli a neudělat žádnou díru. Pak ani nepotřebujete laser:-)

Odpovědět

Podrobnosti k výrobě

Pavel Hudecek,2019-09-16 08:23:32

"Po naleptání povrchu hliníkové folie chloridem sodným zmizela vrstva oxidu a uhlíkové nanotrubičky nahliníkové folii rostly i za poměrně nízkých teplot kolem 100 °C."

Zajímalo by mě, jak ten postup pokračuje. Bohužel ani uvedený zdroj to moc nerozvádí.

Odpovědět

laická otázka

Kuba Beneš,2019-09-15 23:42:48

když to pohltí tolik záření (všech vlnových délek, nebo jen viditelný rozsah?), nebude se to neúměrně zahřívat? v případě že jo, je možné z toho to teplo nějak dostat a využít?

Odpovědět


Re: laická otázka

Vojta Ondříček,2019-09-16 04:04:03

Také se toho využívá, například se tak ohřívá voda v solárních panelech (kolektorech). Ale bacha, ten absorbční nátěr musí být i tepelně dobře vodivý a také tenounký. Tento nový materiál dosáhl oněch rekordních hodnot, přesto není daleko od hodnoty (nad 95%) černé barvy na solární panely.

Odpovědět


Re: laická otázka

Pavel Hudecek,2019-09-16 08:18:34

Ono to funguje obousměrně: Odrazivost povrchu brání nejen příjmu, ale i vyzařování. Takže lepší pohlcování znamená i lepší vyzařování, kterým se zas ochlazuje.

Ale jak už tu zazněno, z tohoto praktického hlediska je při ohřevu jedno, zda má povrch 90, 95, nebo 99,99%. 100 % je prostě jen o 11,11... % lepší než 90 %.

Ale když jde o to, co se neodrazí, tak tam je to jiná: Předchůdce měl 99,96, tenhle má 99,995. Může z něj být třeba stínění okolo dalekohledu, se kterým se můžete koukat těsně vedle 10x silnějšího nechtěného zdroje světla, než s předchozím materiálem.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace