Il materiale più scuro del mondo

Gli scienziati nel 2014 hanno creato il materiale più scuro del mondo disponibile in commercio chiamato Vantablack. Poi si sono superati e hanno creato una versione ancora più scura. Ma nel 2019, Vantablack è stato rovesciato da un nuovo materiale che è diventato il materiale più nero e più scuro del mondo.

Vantablack è stato creato da una società britannica chiamata Surrey NanoSystems, e originariamente assorbiva tutto tranne lo 0,035% della luce visiva quando è uscito nel 2014. L’azienda ha poi sviluppato una nuova versione di Vantablack che poteva essere spruzzata direttamente su altri oggetti. Questa versione era così nera che non c’era uno spettrometro ottico (un dispositivo che misura la lunghezza d’onda della luce) disponibile in tutto il mondo con la sensibilità per testarlo. Il materiale ha persino assorbito la luce di un laser.

Vantablack è composto da milioni di nanotubi di carbonio che sono così piccoli che ogni singolo nanotubo ha un diametro di circa 20 nanometri. Questo è 3.500 volte più piccolo del diametro di un capello umano. Quando la luce colpisce la superficie del Vantablack, entra nello spazio tra i milioni di nanotubi. Mentre la luce si muove all’interno della struttura dei nanotubi, viene assorbita e non può essere riflessa. Il risultato è una superficie nera che si avvicina il più possibile all’aspetto di un buco nero, poiché non riflette quasi nessuna luce. Si crede che un centimetro quadrato della superficie contenga un miliardo di nanotubi, secondo Surrey NanoSystems.

L’aspetto del Vantablack produce effetti drammatici poiché non c’è quasi nessuna riflessione della luce. Quando viene messo su un oggetto tridimensionale, l’oggetto in realtà sembra essere bidimensionale. Poiché il Vantablack ricopre un’altra superficie, è quasi impossibile vedere l’aspetto della superficie. Qualsiasi piega o piega su una superficie appare piatta o come se non ci fosse nulla. L’occhio umano non è in grado di rilevare qualsiasi cambiamento di superficie senza la riflessione della luce.

Vantablack è fatto attraverso un processo in una camera di deposizione di vapore chimico che utilizza lampade per aumentare la temperatura della superficie a 430º Celsius. Secondo Surrey NanoSystems, questo permette la crescita di una “foresta di nanotubi” di carbonio, e il nome deriva dal termine Vertically Aligned NanoTube Arrays. Naturalmente, è molto più complicato di così.

Vantablack può essere usato per molte applicazioni dove la luce non è desiderata. Alcuni esempi che l’azienda dà per il suo uso includono sensori, calibrazione satellitare, telecamere a infrarossi e prodotti di lusso. È stato persino testato nel mondo dell’arte. Ecco un video di esso in azione.

Ma non è la fine della storia di chi ha prodotto il materiale più scuro del mondo. Nel settembre 2019, gli ingegneri del Massachusetts Institute of Technology (MIT), guidati da Brian Wardle e Kehang Cui, hanno prodotto un materiale dieci volte più nero di qualsiasi materiale prima, ovvero Vantablack.

Anche questo materiale era fatto di nanotubi di carbonio, ma la differenza con il materiale dei ricercatori del MIT rispetto al Vantablack, è che è stato coltivato su un foglio di alluminio clorurato.

Il team del MIT non si era prefisso di produrre un materiale più scuro di quelli precedenti. In realtà stavano cercando di far crescere nanotubi di carbonio su un foglio di alluminio per migliorare le proprietà di conduzione termica ed elettrica dell’alluminio. Il problema, però, era che il foglio si ossidava rapidamente se esposto all’aria, negando ciò che stavano cercando di ottenere.

Per contrastare il processo di ossidazione, il team ha messo il foglio in acqua salata e poi lo ha spostato in un forno per far crescere i nanotubi di carbonio. Il risultato è stato quello che volevano. Un materiale che aveva migliori proprietà elettriche e termiche di prima, ma quello che hanno notato è che il nuovo materiale era molto, molto nero. Dopo aver misurato la riflettanza del materiale, hanno scoperto che assorbiva circa il 99,995% della luce che lo colpiva, rendendolo ancora più scuro e nero del Vantablack.

Wardle e Chi hanno richiesto un brevetto per il loro nuovo processo e lo hanno reso libero per gli artisti di usarlo in progetti non commerciali. Solo il tempo dirà chi se ne uscirà con un materiale ancora più scuro e nero di quello che è stato prodotto attualmente, cosa che anche questi ricercatori credono accadrà.

Fonti: Mirror Online, Science Alert, Business Insider, Surrey NanoSystems, Yahoo! News Canada, MIT News

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