Gli ingegneri di fisica della società britannica Surrey Nanosystems hanno presentato il loro nuovo sviluppo: un materiale unico chiamato Vantablack, considerato il più oscuro del mondo. Secondo gli sviluppatori, assorbe quasi tutta la luce, ad eccezione di un trascurabile 0,035%, che viene riflesso dalla sua superficie. Questa interessante proprietà rende Vantablack completamente invisibile e si possono vedere solo gli oggetti intorno ad esso.
Nonostante la rugosità della superficie, non li vediamo nemmeno
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La stampa scientifica ha già definito il materiale un buco nero artificiale. Ovviamente, Vantablack non possiede una gravità così potente come una vera stella morta, ma con la luce fa la stessa cosa dei buchi neri cosmici: assorbe e non rilascia. Un'altra caratteristica interessante del nuovo materiale è che, anche se curvo, dal lato sembra ancora piatto, perché tutte le curve sono completamente invisibili all'occhio.
"Quando piega il Vantablack, l'osservatore si aspetta di vedere ammaccature e rughe, ma invece vede l'illusione di un buco completamente scuro nello spazio", ha detto il coautore dello studio Ben Jensen, che è anche CTO presso Surrey Nanosystems.
I tentativi di creare un materiale assolutamente scuro sono già stati fatti più di una volta. Quindi, nel 2008, un team del Rensselaer Polytechnic Institute ha presentato materiale che rifletteva solo lo 0,045% delle onde luminose, ma gli sviluppatori del Surrey Nanosystems sono riusciti a battere questo record.
Il nome del materiale deriva dalla frase NanoTube Arrays allineati verticalmente (array di nanotubi allineati verticalmente) e dalla parola nero (nero).
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Le proprietà speciali del materiale si riflettono nel suo nome. Le prime due sillabe di Vanta sono un acronimo per array di nanotubi di carbonio allineati verticalmente, che significa "array di nanotubi di carbonio allineati verticalmente". Gli scienziati hanno coltivato nanotubi di carbonio in un laboratorio su un foglio di alluminio a basse temperature. Risulta essere strettamente imballati insieme, il che consente alla luce di penetrare all'interno, ma quantità molto piccole - principalmente ultravioletti, infrarossi e microonde - vengono riflesse da questa "foresta".
Questo materiale super nero riduce i livelli di luce diffusa ed è sette volte e mezzo migliore del rame nel condurre il calore e 10 volte più resistente dell'acciaio. Pertanto, ha molte potenziali applicazioni, anche come "tappo di invisibilità" per oggetti militari che devono essere nascosti.
Può anche essere utilizzato per rivestire l'interno di telescopi altamente sensibili progettati per rilevare oggetti deboli e distanti. Infine, può essere utilizzato per migliorare le prestazioni dei pannelli solari e dei sensori a infrarossi.
Micrografia della struttura Vantablack.
Il materiale Vantablack® più nero si basa sul processo di sintesi a bassa temperatura di nanotubi di carbonio allineati verticalmente (VANTA) del Surrey NanoSystems. Può essere facilmente combinato con le tecniche litografiche standard e consente, se necessario, di realizzare schemi complessi.
In precedenza, i rivestimenti VANTA potevano essere applicati solo a leghe costose e voluminose per alte temperature e materiali resistenti al calore come il silicio, quindi non potevano essere utilizzati per elettronica sensibile o materiali con un punto di fusione relativamente basso. Vantablack®, il materiale di rivestimento più nero, si distingue per il fatto che può essere sintetizzato su molti materiali termosensibili (come l'alluminio), che sono di grande importanza per applicazioni terrestri, aeree e spaziali. Vantablack® nanostrutturato è chimicamente inerte, ha un'elevata resistenza agli urti e alle vibrazioni e mostra un'eccellente stabilità se esposto al calore e all'ambiente.
Il materiale più nero è una serie di nanotubi di carbonio verticali e ravvicinati). Una struttura così particolare determina le proprietà uniche del Vantablack®, poiché è estremamente difficile che la luce che passa attraverso la "corona" di una tale "foresta" di nanocarburi esca da questa trappola e venga riflessa dalla superficie di tale materiale.
Vantablack® ha la più alta conduttività termica e il più basso rapporto massa / volume di qualsiasi materiale che può essere utilizzato in applicazioni ad alta emissività. Ha un degassamento ed emissioni di particelle praticamente trascurabili, eliminando così una delle principali fonti di contaminazione nei sistemi di imaging sensibili. È in grado di resistere alle sollecitazioni meccaniche del lancio di un razzo e alle vibrazioni a lungo termine ed è ideale per rivestire componenti interni come aperture, deflettori e sensori ottici MEMS (Micro Electromechanical Systems).
Il materiale più nero ha trovato applicazione pratica principalmente nella strumentazione ottica: come sorgenti di riferimento di radiazioni di "corpo nero" in telescopi sensibili, sistemi di calibrazione satellitare, rivelatori IR e per sopprimere le interferenze da radiazioni diffuse nei sistemi ottici. Vantablack® può essere utilizzato anche su veicoli militari e armature, poiché li renderà praticamente invisibili, soprattutto se usati di notte.
