Vaata järele! Teadlased avastasid poolkogemata kõige mustema musta

 (30)
Vaata järele! Teadlased avastasid poolkogemata kõige mustema musta
Kõige mustem must värv neelab 99.995 % valgusestMIT Press

Massachusettsi tehnoloogiainstituudi (MIT) insenerid "keetsid" kokku materjali, mis on kümme korda mustem, kui ükski muu asi, millest seni on mustana räägitud. 12. septembri pressiteates teatas MIT, et vertikaalsetest nanotorudest koosnev pinnakate neelab 99.995 protsenti sellele peale langevast valgusest.

Brian Wardle ja Kehang Cui ei plaaninud üldse ultramusta materjali toota. Nad eksperimenteerisid süsinikust nanotorukeste kasvatamisega elektrit juhtivatele materjalidele, et viimaste elektrilisi ja termilisi omadusi parandada.

Kuid nanotorukeste alumiiniumile "kasvatamise" käigus sündis poolkogemata uus must värv, mis neelab 99,995% sellele langevast valgusest.

Nanotorukesed on mikroskoopilised süsiniku kiud, mis kasvatatatakse materjali pinnale. Kui väga lähedalt vaadata mikroskoobi all, siis on see justkui karvane pind. Või siis torukeste-niidikeste mets.

Avastuseni viis hoopis muu ja kõige mustem must sündis kogemata. Teadlased maadlesid hoopiski alumiiniumi pinnale tekkiva oksiidikihiga. Selle eemaldamiseks tehti katseid soolaga ning leiti, et kloriidi ioonid söövad edukalt alumiiniumi oksiidikihti.

Oksiidikiht edukalt eemaldatud, viidi materjalileht hapnikuta keskkonda, et see uuesti ei öksüdeeruks ning hakati sinna peale süsiniku nanotorukesi kasvatama. Kuna oksiidikiht oli edukalt eemaldatud, õnnestus alumiiniumilehele nanotorukesi kasvatada tavalisest palju madalamatel temperatuuridel - ca 100 kraadi juures.

Seotud lood:

Ühtlasi õnnestus neil nanotorukeste abiga alumiiniumi termilisi ja elektrilisi omadusi oluliselt parandada - ehk siis ka teadlaste algne eesmärk sai täidetud ja see osa eksperimendist oli kõik ootuspärane.

Mis aga ei olnud ootuspärane ja teadlasi üllatas: tulemuse värv. Cui märkas juba enne nanotorukeste kasvatamise algust, et alumiiniumleht oli pärast kloriidiga töötlemist väga tumedat musta värvi.

Kui veel ka süsiniku nanotorukesed materjali peale kasvatati, muutus see veelgi tumedamaks. Seetõttu otsustati aine optilisi omadusi mõõta ning selgus, et loodud on kõige tumedam must värv.

Kui täpselt vaadata, on näha mustal taustal veelgi mustemaid piirjooni MIT Press

Nanotorukestega kaetud alumiiniumileht neelas 99,995 protsenti materjalile langevast valgusest ja seda iga nurga alt. Teisisõnu, see peegeldas tagasi 10 korda vähem valgust, kui teised supermustad materjalid, sealhulgas ka "vantamust" (vantablack), mida seni kõige mustemaks mustaks peeti.

Tagasi peegeldub nii vähe valgust, et kui pinnal on muhke või lohke või muud sarnast, siis need ei paista välja ka nurga alt vaadates, sest kõik on lihtsalt üks tasane, ühtlane, tuim ... must.

Miks täpselt nii must asi välja tuli, ei olegi teada ning seda alles hakatakse uurima. Kõige mustem must sündis oksiidikihi töötluse protsessi tulemuse ja süsinikust nanotorukeste kombinatsioonist.

Nii tumedal mustal on mitmeid kasutusvõimalusi peamiselt optikas ja kosmosetehnoloogias. Aga on ka lõbusamaid kasutusi - näiteks vantablackiga värviti üsna hiljuti üle näiteks BMW X6, mida Frankfurti autonäitusel näidati.

Uue kõige mustema mustaga värviti üle kallis teemant, mis tavalisel mustal taustal paistab pärast töötlust välja veelgi ühtlase veelgi tumedama laiguna. Kui pilti väga põhjalikult uurida, siis on musta tausta sees näha veelgi tumedama ala piirjooned.

Vantamusta BMW sündimisest on tehtud ka video: