Случайное открытие
Исследователи изначально не планировали создавать этот конкретный черный материал. Вместо этого дуэт пытался найти новые способы выращивания нитей углерода на электропроводящих материалах для повышения их электрических и тепловых свойств.
Эксперименты привели ученых на путь к недавно обнаруженному материалу. Пытаясь вырастить нити углерода на алюминии, оказалось, что слой оксида покрывает алюминий, когда он подвергается воздействию воздуха, который действует как изолятор, а не как проводник электричества и тепла.
В конце концов было найдено решение: соль или хлорид натрия, который растворяет оксидный слой.
В дальнейших экспериментах, в ходе которых хлорид натрия растворял оксид алюминия, и ученые выращивали углерод на алюминии, исследователи были поражены цветом материала, который они производили.
Испытания на оптическую отражательную способность показали, что новый материал поглощал по меньшей мере 99,995% поступающего света под каждым углом, что означает, что он отражает в 10 раз меньше света, чем любой другой черный цвет, включая знаменитый Vantablack. Фактически, любое несовершенство или неровности на поверхности материала эффективно невидимы, теряются в черной пустоте.
На данный момент даже сами ученые не знают, почему они смогли произвести самый черный цвет.
Singularity Black
Первенство в бесконечной гонке за имя автора самого матового и черного пигмента Стюарту Сэмплу удержать удалось ненадолго. На рынке появилась еще более темная субстанция — Singularity Black.
Создателем ультрачерной новинки стала лаборатория Massachusetts NanoLab. Этот материал поглощает весь свет, поэтому покрываемые им объемные предметы выглядят совершенно плоскими. У окрашенной пигментом вещи полностью стираются все формы и текстуры, а вместо них остается лишь темная пустота.
Первым, кто опробовал новый пигмент в творчестве, стал Джейсон Чейз, применив нанокраску в скульптуре Black Iron Ursa.
Раннюю версию от NanoSystems могли купить только юридические лица по довольно-таки высокой цене. А теперь, заплатив 50 долларов за баночку (20 мл) Singularity Black, каждый желающий сможет преобразовать любой объект в «черную дыру».
Vantablack имеет одного «официального владельца»
Пигмент был создан британской компанией Surrey Nanosystems и должен был использоваться в военных и космических целях. Но в 2016 году скульптор индийского происхождения, Аниш Капур, подсуетился и приобрел права на Vantablack, поскольку он относится к произведениям искусства, что поставило других творческих людей в крайне невыгодное положение. Художника Стюарта Сэмпла, создателя «самого розового пигмента», настолько возмутило поведение Капура, что он официально запретил Анишу покупать его краски. Правда, спустя некоторое время, находчивый индиец все же приобрел запрещенный товар, и, обмакнув в баночку средний палец, продемонстрировал это фото в своем Instagram.
Как создавался чернейший цвет на планете?
Сейчас известно, что самым черным в мире цветом является детище английских ученых – Vantablack. Он был разработан инженером Анишем Капурой, который работал над материалом, с наивысшей способностью к поглощению световых лучей. Капуре удалось достичь успеха в своих разработках. Он создал краску, которая смогла поглощать 99,96% внешнего света. Изначально, создатели вещества взяли курс на его изготовление в форме спрея, чего и добились в своих исследованиях. Почему же спрей?! Работники Surrey NanoSystems заявили, что именно в этом аэрозольном формате их инновационную краску будет легче всего наносить на различные предметы, независимо от их поверхности. Данный фактор чрезвычайно важен, ведь проект английских ученых специально выполнялся для внедрения в аэрокосмическую отрасль, где элементы технических средств имеют необычные изгибы и формы.
Кроме космической промышленности, Vantablack в скором времени будет доступен и для широких масс. Производители собираются выпускать его в виде аэрозольных баллончиков, которые будут продаваться в обычных строительных супермаркетах. Интересно, что путь к славе «наичернейшего» был совсем непростым. Несмотря на то, что его создатель Аниша Капура зарегистрировал все права на свое открытия, его обвинили в плагиате. Свое первенство на самого черного представителя цветов заявил известный художник Стюарт Сэмпл, который перед этим прославился сотворением «самого розового» цвета. Несмотря на все препятствия, Капуре все же удалось одержать победу в этой гонке, и Vantablack будет смело выходить под крылом компании ученого.
Самое текучее вещество
Сверхтекучий Гелий II почти не имеет вязкости при температурах близких к абсолютному нулю. Этим свойством обусловлено его уникальное свойство просачиваться и выливаться из сосуда, изготовленного из любого твёрдого материала. Гелий II имеет перспективы использования в качестве идеального термопроводника, в котором не рассеивается тепло.
Команда ученых из Великобритании порадовала новым научным открытием, представив широкой публике новейший вид материи. До недавнего времени такая разновидность черного оттенка никому не была известна.
Обнаруженное вещество носит название vantablack и, по мнению британских первооткрывателей, может раз и навсегда поменять представление людей о Вселенной.
Немного о создателях «наиболее черного»
Взяться за такой авантюрный проект, как создание чернейшего цвета на Земле, решилась компания Surrey NanoSystems, которая и раньше демонстрировала свою смелость в различных исследованиях. Она была основана в 2006 году и собрала команду из лучших ученых Британии. В ней и сейчас трудятся работники Института передовых технологий и Университета Суррея. Компания быстро стала известна из-за своих передовых технологических разработок в сфере производства наноматериалов при низких температурах. Первым ее творением стал проект NanoGrowth, который подразумевал замену медных соединений более инновационными материалами, созданными при низкотемпературном режиме. Surrey NanoSystems быстро развивается в сфере нанотехнологий и не собирается останавливаться, удивляя мир своими новыми разработками.
Материал чернее черного
Согласно пресс-релизу MIT, материал состоит из вертикально выровненных углеродных нанотрубок, которые представляют собой микроскопические нити углерода, которые ученые вырастили на поверхности травленной хлором алюминиевой фольги.
Этот самый черный материал, название которого еще не придумано, в настоящее время демонстрируется на нью-йоркской фондовой бирже в виде покрытия натурального желтого алмаза весом 16,78 карата под названием «Искупление тщеславия». Художественное произведение за 2 миллиона долларов — это сотрудничество между Брайаном Уордлом из MIT, его командой и Diemut Strebe из MIT Центра искусства, науки и технологий.
Эффект черноты поразительно очевиден. Вместо того, чтобы бриллиант, как обычно, сверкал, он полностью окутан плоским, всеохватывающим черным цветом.
Уордл, соавтор статьи о материале, опубликованном в журнале ACS Applied Materials and Interfaces, объяснил, что материал предназначен не только для художественных целей. Он указал на то, что в оптических и космических исследованиях используются чрезвычайно черные материалы, например, в оптических шторах, уменьшающих блики, поэтому космические телескопы могут легко обнаружить экзопланеты.
Vantablack S-VIS
Первой краской, получившей право назваться самой черной на планете, стала разработка группы специалистов из британской организации Surrey NanoSystems. Основой для созданного вещества стали углеродные нанотрубки, а материал, благодаря своей структуре, имел способность поглощать 99,96% попадающего на него видимого излучения. Минимальное количество отражаемого света позволило субстанции воссоздавать эффект бездны и двумерной черноты.
Новейшая технология получила название Vantablack и стала ценным инструментом для совершенствования систем оборонной и космической отраслей. Одна из версий разработанного покрытия — распыляемая краска Vantablack S-VIS, также имеющая крайне низкий коэффициент отражения.
Покрытием быстро заинтересовались не только инженеры, но и мастера сферы искусства. Ведь уникальные матовые свойства суперчерного пигмента могли бы стать основой для невероятных инсталляций, например, для имитации бездонного космоса.
Известный скульптор Аниш Капур обратился в компанию и договорился о получении эксклюзивных прав на использование нанотехнологии в своих художественных работах. Краску в виде спрея разрешалось применять только ему, что возмутило других представителей мира искусства.
Больше всего поступок Капура задел его британского коллегу-художника Стюарта Сэмпла. Сложившаяся ситуация переросла в творческий конфликт. Назло Капуру британец выпустил целую серию собственных красителей и сделал их доступными для всех, кроме владельца прав Vantablack.
В число авторских проектов художника вошли пигменты:
- Glittery Glitter — самый сияющий глиттер,
- PINK — самый розовый розовый,
- Shift и Phaze — краски, меняющие цвет от воздействия различной температуры,
- BLACK 2.0 — лучший черный.
Vantablack: как купить
Купить Vantablack можно. Но только в Британии, и только юридическим компаниям. Часто образцы наноматериала заказывают британские музеи, школы и университеты, для них демонстрационный образец выглядит как запечатанная витрина с куском фольги, обладающей всеми свойствами Vantablack.
Пока за пределы Великобритании вещество отправляют редко. Получить Vantablack могут исследовательские и учебные заведения других стран, прошедшие тщательную проверку от сотрудников Surrey NanoSystems. Сейчас, в 2019 году, частным лицам наноматериал не продают ни при каких условиях. Но, возможно, уже в ближайшем будущем любой человек сможет приобрести «порцию» самого черного в мире материала.
Самый черный материал в мире теперь в аэрозольной упаковке
Хотя это может выглядеть как червоточина из двухмерного мультфильма, «Вантаблэк» — самый черный материал, известный науке.
Vantablack был впервые создан исследователями в 2014 году и был признан самым темным материалом в мире — способным поглощать 99,96% ультрафиолетового, видимого и инфракрасного света. Согласно Surrey NanoSystems, компании, производящей Vantablack, этот материал представляет собой не краску, пигмент или ткань, а специальное покрытие, разработанное для достижения почти полного отсутствия отражательной способности.
С момента первоначальной разработки исследователи увеличили черноту материала. В 2016 году исследовательская группа объявила на YouTube, что обновленная версия материала была настолько черной, что ни один спектрометр не смог измерить, сколько света поглощает Vantablack, а это означает, что это первый материал, настолько черный, что его невозможно измерить. исследователям.
Теперь доступна разновидность Vantablack (известная как Vantablack S-VIS) в форме распыления, которая блокирует 99 единиц.8 процентов ультрафиолетового, видимого и инфракрасного света — этого достаточно, чтобы детализированный трехмерный объект выглядел как плоская черная пустота.
«Если вы видите на плоской поверхности самостоятельно, без какого-либо другого черного материала, на который можно было бы ссылаться, это просто выглядит как черная бархатная поверхность», — Бен Дженсен, технический директор Surrey NanoSystems, недавно сообщила Австралийская радиовещательная корпорация (ABC). «Если вы видите это на трехмерном объекте, например на мятой фольге, сторона с покрытием все равно выглядит как черная двумерная плоская поверхность.Только когда вы перевернете его и поймете, что в нем много измерений, вы поймете, насколько он отличается ».
Vantablack достигает своей высшей черноты благодаря миллионам углеродных нанотрубок. Каждая нанотрубка покрытия имеет толщину около 20 нанометров в диаметр (примерно в 3500 раз меньше ширины человеческого волоса) и от 14 до 50 микрон в длину, согласно Surrey NanoSystems. Это составляет около 1 миллиарда нанотрубок на площади 0,1 квадратного дюйма (1 квадратный сантиметр).
Когда свет попадает в этот «лес» нанотрубок, он проникает в микроскопические пространства между трубками и быстро поглощается при отражении между ними. Почти идеально черная поверхность со светлыми пустотами создается из-за почти полного отсутствия отражения материала.
«Чтобы понять этот эффект, попробуйте визуализировать прогулку по лесу, в котором деревья имеют высоту около 3 км вместо обычных 10–20 метров », — пояснили исследователи Surrey NanoSystems. сайт компании.«Легко представить, как мало света, если вообще есть, достигнет вас».
По мнению исследователей, способность Vantablack поглощать свет может повысить производительность инфракрасных камер и датчиков, принести пользу научным приборам и в конечном итоге обеспечить «уникальную эстетику» роскошным товарам. Тонкая структура нанотрубок материала, которая в основном представляет собой пустое пространство, не может быть затронута без нарушения эффекта покрытия, поэтому текущие области применения ограничены.
Однако покрытие попало в космос — где его можно использовать без помех — на спутниках. ABC сообщает, что Vantablack использовался на европейском микроспутнике, запущенном в декабре 2015 года, в качестве покрытия на звездном трекере спутника, устройстве, которое измеряет положение звезд.
«Вы можете представить, что в космосе люди думают, что это действительно черное и темное, но на самом деле там невероятно ярко, потому что солнце похоже на огромную дуговую лампу, а свет отражается от Земли и Луны.Итак, звезды действительно довольно тусклые, — сказал Дженсен ABC
— Этот материал помогает камерам слежения за звездами улучшить характеристики и уменьшить массу спутника, что действительно важно »
Хотя Vantablack не продается, Суррей NanoSystems лицензировала продукт и работает над множеством новых приложений, от науки до искусства. Университеты, музеи и аналогичные исследовательские учреждения также могут запросить образец Vantablack — «запечатанный дисплей с« гофрированной фольгой »», согласно Surrey NanoSystems.
Оригинальная статья о Live Science.
Самый темный материал в мире
Vantablack, созданный и доведенный до совершенства компанией Surrey Nanosystems, создал настолько темный материал, что от него почти невозможно избавиться.
Название расшифровывается как V по вертикали A ligned N ano t ube A чёрно-чёрный, и в настоящее время это самый темный материал в мире. Материал покрыт миллиардами выровненных и равномерно расположенных «углеродных нанотрубок с высоким соотношением сторон (УНТ)», говорят создатели Vantablack.
Материал позволяет фотонам или другому излучению проходить между УНТ, где трубки заставляют излучение (свет или иное) многократно отражаться, пока почти все излучение не будет поглощено и преобразовано в тепло. Выделяемое тепло практически незаметно, поскольку оно быстро передается на нижележащую подложку, а затем рассеивается. Расположение трубок Vantablack рассредоточено по материалу с низкой плотностью материала, накопление только 0.05% покрытия. Как прямой результат, незначительное количество падающего излучения достигает верхних частей трубок, следовательно, сводя к минимуму количество излучения, которое может быть отражено обратно к наблюдателю.
В то время как предыдущее покрытие поглощало 99,965% света (длина волны 750 нм), новый вариант поглощал так много света, что инструменты, используемые для измерения освещенности, были недостаточно чувствительны для обнаружения любого отраженного света .
Surrey Nanosystems утверждает, что материал обладает исключительными качествами с
Состав УНТ состоит из полых структур, созданных из одного или нескольких углеродных листов толщиной в атом. Нанотрубки также невероятно тонкие, достигая всего 1/5 миллионной (!) метра в диаметре. Свойства материала привлекательны для инженерных сооружений, требующих низкого коэффициента отражения и высокого коэффициента излучения. Однако его превосходная способность к поглощению света — не единственное желаемое свойство.
Из-за чрезвычайно рассредоточенного расположения трубок, позволяющих более чем 99% места должно быть свободным, материал очень легкий.Тем не менее, он также невероятно эффективен, требуя типичного покрытия примерно от 20 до 30 микрон для максимальной эффективности. Всего один квадратный метр весит 2,5 г .
Покрытие и УНТ внутри имеют высокий модуль упругости, что позволяет материалу в значительной степени изгибаться и изгибаться. Эластичность образует прочный материал, способный сохранять высокую степень функциональности в экстремальных условиях, содержащих удары и вибрацию.
Связи УНТ с подложкой также безупречно прочны, что обеспечивает высокую устойчивость к термоциклированию, ударам или вибрации.В эксперименте, в котором материал был погружен в жидкий азот при температуре –196 ° C, и затем перенесен на горячую пластину –300 ° C в воздухе, почти не было отмечено никакого эффекта без изменения свойств УНТ. Благодаря высокой толерантности практически отсутствуют выбросы газов. Vantablack также удивительно супергидрофобен, в отличие от большинства других черных покрытий. Даже при погружении в воду это не влияет на оптические характеристики.
Преимущественное применение материала, вероятно, найдет широкое применение в аэрокосмической промышленности, где компоненты по-прежнему подвергаются высокой степени термоциклирования, механических ударов, вибрации и воздействия высокого вакуума.Вантабалк легко поглощает почти весь свет не только в видимом, но и в инфракрасном спектрах. Это в сочетании с его превосходной способностью легко приспосабливаться и идеально связываться с алюминиевыми сплавами, что делает его лучшим кандидатом для космических инструментов и кораблей.
Этот материал в настоящее время применяется во многих космических приборах и компонентах, поскольку продолжаются дальнейшие разработки и исследования.
Последние материалы
Гостиная в квартире — дизайн, оформление, варианты расположения элементов мебели (105 фото)
Гостиная как сердце дома для гостей и домочадцев притягивает к себе внимание, поэтому современный подход дизайнеров к оформлению стен в гостиной очень важен не только с позиции функциональности, но и эстетики. Дизайн стен в интерьере гостиной должен соотв.. Минеральные удобрения их виды и характеристика
Минеральные удобрения их виды и характеристика
Минеральные удобрения характеризуются высокой концентрацией питательных веществ и в некоторых случаях бывают незаменимыми
Применять их важно в небольших количествах, одновременно наблюдая за уровнем содержания питательных веществ в почве. В этом случае м.
Устройство теплового узла отопления
Когда речь заходит о рациональном использовании тепловой энергии, все сразу же вспоминают о кризисе и неимоверных счетах по «жировкам», им спровоцированных. В новых домах, где предусмотрены инженерные решения, позволяющие регулировать потребление тепловой.
Самые красивые декоративные виды клена
Клен в ландшафтном дизайне используется очень давно. Это неприхотливое и не требующее сложного ухода растение. Огромное множество сортов позволяет выбрать подходящую форму для любого участка. Поговорим об этом растении более подробно.Кленовая семья
Клён.
Вместо заключения
Конечно, это не весь спектр всевозможных областей применения вантаблэка. Его свойства продолжают изучать ученые. Однако, уже сейчас можно уверенно сказать, что это прорыв в науке фантастического масштаба, который навсегда изменит наше представление о Земле и космосе.
Vantablack, самый темный материал в мире, был изобретен в Великобритании в 2014 году. Он состоит из вертикально ориентированных массивов углеродных нанотрубок и поглощает 99,9% падающего на него излучения: фотоны теряются между нанотрубками и не отражаются обратно, превращаясь в тепло.
Теперь Vantablack вышел в форме спрея, сообщается на сайте компании-производителя Surrey NanoSystems
.
В таком виде он способен поглотить 99,8% инфракрасного, ультрафиолетового и видимого излучения и, как и предшественник, позволяет скрыть объем какого-либо объекта, визуально превратив его в черную дыру. С помощью спрея, получившего название Vantablack S-VIS, теоретически можно покрывать Vantablack крупные объекты, вплоть до истребителей.
В 2016 году создатели Vantablack — компания Surrey NanoSystems — довели светопоглощающую способность материала до такой степени, что ни один спектрометр был не в состоянии определить даже один квант света, отраженного Vantablack.
«Даже свет от мощной лазерной указки практически не отражается», — сообщили они.
До этого не существовало материала, отраженный в инфракрасном диапазоне свет от которого не мог бы уловить спектрометр.
Как говорят исследователи, когда отражательная способность полностью блокирована, возникает идеальная черная поверхность. Подобный эффект возник бы, например, если бы в лесу росли деревья высотой три километра, блокирующие все попадающие на них лучи света. Внешне объект, покрытый Vantablack, выглядит как бездонная черная дыра.
А тем временем инженеры тоже создали суперчерный материал из нанотрубок, способный поглощать 99,9% света. В 2014 году на Международной космической станции были проведены его испытания. Джон Хагопян, один из разработчиков, рассказал, что материал можно будет использовать для покрытия спутниковых элементов управления, дефлекторов, абсорберов сверхпроводящих детекторов. Также их можно использовать в коронографах — специальных телескопах, позволяющих наблюдать за солнечной короной вне затмений.
Для повседневного использования Vantablack пока не подходит, нанотрубки — слишком нежный материал. Но в будущем, считает технический директор компании Surrey NanoSystems Бен Дженсен, он найдет широкое применение в автомобильной промышленности.
Светопоглощающее покрытие можно будет использовать, например, для беспилотных автомобилей.
«Если солнечные лучи ослепляют систему видения, это сказывается на безопасности поездки, — отмечает он. — С помощью технологий можно улучшить подавление этого света».
Существует еще много вариантов применений Vantablack — от улучшения работы инфракрасных камер до защиты человека от радиации. Его можно использовать для увеличения поглощения тепла в материалах, используемых в технологиях по концентрации солнечной энергии и в военной промышленности для создания «температурного камуфляжа». А известный скульптор предложил использовать его в роли краски для изображения бездонного космоса.
Человек всегда стремился отыскать материалы, которые не оставляют никаких шансов своим конкурентам. Издревле учёные искали самые твердые материалы в мире , самые лёгкие и самые тяжелые. Жажда открытий привела к открытию идеального газа и идеально чёрного тела. Представляем вам самые удивительные вещества в мире.
Самый черный материал поглощает 99,965% видимого света, микроволн и радиоволн
Ультрачерный материал имеет способность успешно поглощать 99, 96% света, причем в данном случае речь идет, только об излучении, различимом для человеческого взгляда. Исследованиями оригинального научного феномена занялись ученые из Великобритании под руководством Бена Дженсона.
По словам одного из исследователей, материал составлен из совокупности углеродных нанотрубок. Такое явление можно уверенно сравнить с человеческим волосом, рассеченным на 8-10 тысяч слоев – один такой слой представляет собой размеры углеродной нанотрубки. Общий состав можно представить в виде заросшего травой поля, где попавшая частица света начинает уверенно отскакивать от одной травинки к другой. Эти своеобразные «травинки» максимально поглощают световые частицы, отражая лишь малую световую долю.
Секрет Vantablack — вертикально ориентированные нанотрубки
Технологию создания такого рода трубок нельзя назвать новаторской, однако, Бену Дженсону и его соратникам только сейчас удалось найти достойные способы ее применения. Ими был изобретен способ соединения углеродных нанотрубок с материалами, используемыми в современных телескопах и спутниках. Примером такого материала можно назвать алюминиевую фольгу. Данный факт означает, что фотоснимки Земного шара и Вселенной из космоса вполне можно будет сделать более четкими.
«Присутствие рассеянного света внутри телескопа способствует увеличению шумов, в результате чего резких снимков не получается, — поясняет Бен Дженсон. – Используя новые материалы для покрытия внутренних перегородок телескопа, а также пластин диафрагмы, рассеянный свет уменьшается, и изображение получается гораздо четче».
Если учитывать законы физики, создание материала, который поглощает 100% света, практически невозможно. Уже только поэтому изобретение Дженсона сегодня можно назвать прорывом на грани фантастики.
Новой разновидностью материала уже заинтересовались американские военные. Ведь его можно применять в «Стеллс»-технологиях, чтобы снижать заметность самолетов для радаров или создавать фотографии во время специальных разведывательных миссий. Кроме того, ученые уверены, что со временем откроются еще больше возможностей для использования vantablack.