Beschrijving van absoluut zwarte verf en wat is de naam van de donkerste kleur ter wereld
Voorwerpen die we zwart noemen, kunnen we wetenschappelijk niet zo noemen, omdat een bepaald percentage van de straling die erop valt wordt gereflecteerd. De zwartste verf ter wereld moet worden beschouwd als degene die 100% van de lichtstralen absorbeert. Deze verf is gemaakt door Britse wetenschappers van Surrey NanoSystems. De resulterende substantie reflecteert slechts 0,04% van het invallende licht en het lijkt de kijker dat hij geen driedimensionaal object ziet, maar een enorme leegte zoals een zwart gat.
Welke verf is het zwartst
De makers van Surrey NanoSystems noemden hun geesteskind Vantablack. Het eerste deel van de naam "vanta" is een afkorting van de Engelse uitdrukking "arrays de nanotubes vertically alignment" - dat wil zeggen "arrays of nanotubes verticaal uitgelijnd".
Vantablack kan geen verf in de klassieke zin worden genoemd. Het is geen pigment, maar een substantie die bestaat uit een groot aantal nanobuisjes, niet bedoeld om mee te schilderen. Het is onjuist om een stof ook maar zwart te noemen. Kleuren worden door het menselijk oog herkend wanneer lichtstralen worden gereflecteerd door een geverfd oppervlak, en Vantablack absorbeert licht bijna volledig, dus het is juister om het gebrek aan kleur te noemen.
Vantablack staat in het Guinness Book vermeld als de donkerste substantie ter wereld.Er zijn geen natuurlijke analogen, zelfs de donkerste steenkoolrotsen reflecteren 4% van het licht.
Als een laserstraal wordt gericht op een oppervlak dat is geverfd met nanoverf, zal het verdwijnen alsof het is geabsorbeerd. Objecten die met de zwartste verf zijn geverfd, worden door de visuele organen als tweedimensionaal waargenomen.
Het donkerste materiaal overtreft staal in sterkte, de thermische geleidbaarheid is beter dan koper. Maar de structuur met hoge mechanische weerstand maakt de verf niet bestand tegen intense mechanische spanningen: constante schokken en wrijving.
Hoe het werkt en hoe het werkt
De zwarte inkt is een verticaal gerichte nanobuis die op aluminiumplaten is gegroeid. Om Vantablack te maken, worden katalytische deeltjes met een diameter van minder dan twee nanometer gebruikt die, verzadigd met gas, worden omgezet in koolstofbuizen. 1cm2 meer dan een miljard pijpen zijn geconcentreerd.
Cultuur op aluminium wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 400°C. Ter vergelijking: NASA creëerde de intens zwarte kleurstof bij 750°C. De structuur van een stof wordt gekenmerkt door uniformiteit. De buizen liggen niet te ver uit elkaar, maar ook niet dicht bij elkaar. Fotonen die op het oppervlak vallen, komen terecht in de holtes tussen de nanobuisjes en worden geabsorbeerd en omgezet in warmte. Het kan worden vergeleken met hoe zonlicht, dat op een dicht bos valt, verloren gaat tussen dicht op elkaar staande boomstammen.
Vantablack is verkrijgbaar in twee smaken:
- voor oppervlaktecoating met vacuümspray;
- spray voor het spuiten van Vantablack S-VIS.
Vantablack Black kan op een grote verscheidenheid aan materialen worden gebruikt. Het is gebruikt op:
- aluminiumplaten, aluminiumoxide en nitride;
- plastic aluminiumlegeringen 6000 (met toevoeging van silicium en magnesium);
- zeer sterke aluminiumlegeringen 7000 (met toevoeging van magnesium en zink);
- Roestvrij staal;
- basis kobalt, koper, nikkel, molybdeen;
- mineralen - saffier en kwarts;
- siliciumdioxide;
- titaannitride.
Klassieke Vantablack verf kan worden aangebracht op materialen met een smeltpunt van 450° C. De spuitversie van Vantablack S-VIS is geschikt voor materialen die smelten bij temperaturen boven de 100° C.
De zwartste verf is niet gemaakt voor de civiele industrie. Oorspronkelijk doel - gebruik in militaire en astronomische faciliteiten. Vantablack voorkomt de verstrooiing van lichtstralen in telescopen, kan worden gebruikt voor het kalibreren van terrestrische en orbitale camera's die in infraroodmodus werken, om astronauten en ruimtevaartuigen te beschermen tegen zonnestraling.
De meest interessante en veelbelovende gebruiksrichting is het maken van telescopen die exoplaneten zien. Deze techniek absorbeert sterlicht, waardoor het moeilijk wordt om planeten te detecteren.
Door verf te gebruiken, kunt u coatings maken die beschermen tegen plotselinge temperatuurschommelingen, waardoor de warmteabsorptie wordt verhoogd. Als een element van thermische bescherming is de stof toepasbaar bij het maken van micro-assemblages en onderdelen van elektromechanische producten. In de militaire industrie kan zwarte verf nuttig zijn voor thermische camouflagecoating van vliegtuigen, voor de constructie van geheime faciliteiten.
Het product, gemaakt door Surrey NanoSystems, heeft belangstelling gewekt van fabrikanten van smartphones, luxe horloges en autodashboards.De verf wordt gebruikt bij de productie van sensorlaserapparaten voor handmatige en autonome voertuigen. Steeds vaker wordt Vantablack zwarte verf gebruikt in de civiele industrie, hoewel de productie nog steeds experimenteel is, niet voor algemeen gebruik.
We hebben dus al geprobeerd kleding te maken van zwarte verf. Vanwege de eigenaardigheden van de structuur van textielstoffen is het percentage lichtabsorptie lager, maar zelfs op zeer gekreukte kleding zijn er geen kreukels zichtbaar.
Het zwartste gebouw werd in 2018 gebouwd in Pyeongchang, Zuid-Korea voor de Olympische Winterspelen. De Britse architect Asif Khan noemde het gecreëerde paviljoen van 10 meter hoog en 35 meter breed met 4 gebogen wanden "Cosmic Split". De muren zijn bezaaid met lampjes die het effect van een sterrenhemel creëren.
De enige auto bedekt met Vantablack S-VIS is de BMW X6. De reflectiviteit van de coating is 1%, waardoor de auto er niet helemaal tweedimensionaal uitziet. In de winter van 2020 presenteerde het Zwitserse bedrijf H. Moser & Cie een luxe horloge met een zwarte wijzerplaat bedekt met Vantablack. Hun kosten zijn 75 duizend dollar.
Het verhaal van de opkomst van super noir
Vantablack-verf werd in 2014 gepresenteerd door specialisten van Surrey NanoSystems en Britse natuurkundigen. Samen creëerden ze een substantie waarin 99,96% van de lichtstralen van het zichtbare spectrum verdwijnt, evenals radio- en microgolfemissies.
De uitvinding interesseerde onmiddellijk niet alleen specialisten in de militaire en ruimtevaartindustrie, maar ook ambachtslieden. Zo kwam de beroemde beeldhouwer Anish Kapoor, die geïnteresseerd raakte in verf als materiaal voor kunstinstallaties, overeen met een productiebedrijf om het exclusieve recht te verlenen om het geproduceerde zwarte materiaal in de vorm van een spray te gebruiken.
Kapoors onbeschaamdheid veroorzaakte de verontwaardiging van vele beroemde kunstmeesters. Een van de verontwaardigden was de Britse kunstenaar Stuart Sample. De wraakactie liet niet lang op zich wachten: de kunstenaar creëerde zijn eigen lijn superkleurstoffen voor algemeen gebruik. Iedereen kan ze kopen behalve Kapoor en zijn ondergeschikten.
Is het mogelijk om het te kopen
Vantablack kan alleen in het VK worden gekocht, alleen door een rechtspersoon. De klanten van Paint zijn musea en instellingen voor hoger onderwijs die apparatuur nodig hebben voor demonstratiedoeleinden, onderzoek en industriële bedrijven. Het personeel van Surrey NanoSystems selecteert zorgvuldig de klant waarmee ze een contract willen aangaan.
Bekende analogen
Stuart Sample, boos op Kapoor, bracht een hele reeks unieke kleurstoffen uit voor algemeen gebruik:
- ZWART 2.0 - perfect zwart;
- ROZE - superroze
- Glinsterend Glitter - super glanzend
- Phaze en Shift - die van tint veranderen op basis van temperatuur.
BLACK 2.0 is een uitstekende ontwikkeling samengesteld door Stuart Sample. De verf overtreft Vantablack in termen van lichtabsorptie, het wordt beschouwd als zijn geavanceerde analoog, beschikbaar voor elke koper.
Het monster nam korte tijd geen leidende positie in bij de implementatie van de zwartste verf. Het Massachusetts NanoLab heeft een zwarte kleurstof gemaakt genaamd Singularity Black. Lichtabsorptie is bijna 100%, dus geverfde objecten lijken volledig tweedimensionaal. De eerste die verf gebruikte, was de beeldhouwer Jason Chase, die de compositie "Black Iron Ursa" creëerde. Het product is beschikbaar voor elke koper, voor 20 ml vraagt de fabrikant slechts $50.