Středa 10. srpna 2022, svátek má Vavřinec
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Středa 10. srpna 2022 Vavřinec

Nejtmavší materiál na světě ještě potemněl. Tvůrcům ani nešel změřit

  0:08
Výrobce nejtemnějšího materiálu na světě ho dokázal díky úpravě výrobního procesu učinit ještě tmavším. Odráží méně než dvě promile dopadajícího světla, mnohonásobně méně než černá barva.

Vantablack (tedy vrstva patřičně orientovaných nanotrubiček) na hliníkové fólii. | foto: Surrey Nanosystems

V roce 2014 malá britská firmy Surrey Nanosystems představila materiál, ze kterého téměř doslova přechází zrak. Látka nazvaná komerčním názvem Vantablack je ta nejčernější černá na světě. Na fotografiích - a údajně i na vlastní oči - klame lidský zrak tak dokonale, že vytváří iluzi dokonale černé díry v realitě. Odráží tak málo světla, že u objektů Vantablackem pokrytých není možné poznat jejich kontury a prostorové uspořádání. Vidíte jen obrysy a zcela temnou plochu jimi ohraničenou.

Už první Vantablack odráží ve viditelném spektru podstatně méně světla než nejlepší černé barvy, ale i tak se ho daří pomaličku vylepšovat, jak dokládá video, které Surrey Nanosystems zveřejnila letos v březnu. Poprvé se jim podařilo vyrobit tak tmavý materiál, že se jim jeho vlastnosti údajně nepovedlo změřit přístrojem (spektrometrem), který používali ke kontrole předchozích sérií. (Spektrometr měří chemické složení předmětů na základě měření vlnové délky odraženého světla - v tomto případě se ale světla odráží tak málo, že tento konkrétní přístroj nic „nevidí“. S citlivějším spektrometrem by měření bylo možné.)

Materiál Vantablack tvoří „les“ uhlíkových trubiček s rozměry zhruba v řádech nanometrových. Nanometr je miliardtina metru a vejdou se do něj zhruba desítky atomů (záleží samozřejmě na tom, o který prvek jde). Nanotrubičky stojí víceméně kolmo na podložce a slouží jako past na přilétající fotony, které se mezi nimi odráží tak dlouho, než je některý z uhlíkových atomů pohltí. I když se to třeba při pohledu na snímky z elektronového mikroskopu u našeho článku nemusí zdát, materiál je pro fotony velmi dobře prostupný.

Konce trubiček trefí jen malý zlomek fotonů (ty zmiňované promile), které se pak odráží zpátky do prostoru a je možné je zachytit. Evidentně je jich ovšem příliš málo na to, aby z nich bylo možné získat nějakou relevantní informaci o vzhledu materiálu. O tom se koneckonců můžete přesvědčit na následujícím videu, kde se hodně zprohýbaný hliníkový podklad potažený nanotrubičkami jeví při čelním pohledu jako zcela rovná černá plocha.

Při pohlcování fotonů vzniká teplo. Proto se pro podložku pod nanotrubičkami volí materiály, které (mimo jiných vlastností) také dobře odvádí teplo, příkladem může být měď. Mimochodem, než se zeptáte - tepla nevzniká zase tolik, aby to představovalo nějaký zásadní problém. Od Vantablacku se odráží sice (velmi přibližně) stokrát méně světla než od běžného černě natřeného povrchu, ale to je nevhodné srovnání. Důležitější je, že i tmavá černá barva pohlcuje 95 (nebo i o něco více) procent přicházejícího viditelného světla. Vantablack ho sice pohlcuje 99,8 procenta, ale jistě si už v tu chvíli uvědomíte, že to tak velký rozdíl není. I nejtmavší známý materiál se bude na přímém slunečním záření zahřívat velmi podobně jako běžná tmavá barva.

Zajímavější otázakou je, kde by mohl najít využití. První, které zmínili autoři, bylo v optických systémech satelitů za ceny (podrobněji v této vědecké práci), které nejspíše nebudou vůbec lidové. Ale to nehraje ve vesmíru až takovou roli, protože cena materiálu bude nejspíše nižší než cena jeho dopravy do vesmíru. A tak i relativně malé zlepšení výkonů dává určitý ekonomický smysl.

Ukázka optických vlastností Vantablacku

Zdá se, že se poměrně rychle najdou i jiné, pozemské a laikům srozumitelnější aplikace. Výrobce Vantablacku v komentáři na svém kanálu YouTube třeba tvrdí, že materiál by se mohl objevit na cifernících hodinek některých švýcarských výrobců. Měl by nabízet ideálně kontrastní pozadí pro ručičky i velmi zajímavý vizuální efekt. Materiál už byl také použitý na balení deodorantu Lynx, ale to se jednalo vysloveně o marketingovou akci než zrod nějakého dlouhodobého a smysluplného způsobu využití - šlo o jedno jediné balení, které se připravovalo údajně cca 400 hodin.

Technologicky by aplikace snad nemusela být takový problém, výrobce má Vantablack k dispozici i ve spreji, který lze použít na řadu povrchů. Nejvíce tedy bude záležet ekonomické stránce projektu, tedy ceně. Surrey Nanosystems opakovaně uvádí, že chtějí, aby byla cena co nejnižší, není ale jasné, zda už mají vyvinuté výrobní procesy, které by umožnily cenu stlačit výrazně dolů při udržení dostatečné kvality.

Upozornění: V článku jsme opravili nepravdivé tvrzení, že Vantablack byl použit na „jednu sérii“ deodorantů Lynx, šlo jen o jedno jediné balení.

Autor:
  • Nejčtenější

Webbův teleskop vyfotil galaxii Cartwheel vzdálenou 500 milionů světelných let

Webbův vesmírný teleskop pořídil záběry galaxie Cartwheel vzdálené 500 milionů světelných let. Fascinující snímky...

Stíhačky pro Ukrajinu? Možná svatá trojice spolu s Javelin a HIMARS

Ukrajinské vedení hned z kraje konfliktu úpěnlivě žádalo spojence zejména o těžkou techniku, která by umožnila bránit...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

KOMENTÁŘ: Obrana kupuje bezpilotního dědečka. Zda umí bojovat, nikdo neví

Po několika týdnech spekulací o tom, jaké bojové drony česká armáda nakoupí, ministerstvo obrany zveřejnilo, že půjde o...

Expert: Rusy předběhla ve vesmírném programu už i Čína a Evropa. O NASA nemluvě

Rozstřel Rusové chtějí po roce 2024 ukončit svou účast na Mezinárodní vesmírné stanici. V Rozstřelu se nad důsledky tohoto...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

F-35 nesmí do vzduchu kvůli novým závadám. Po motorech jsou to i sedačky

První komerčně nabízený bojový letoun 5. generace, americký F-35, postihla další řada technických potíží, která ve...

Tenkrát před 40 lety. Veteráni z Pitavalu Krampol, Zedníček a Frej vzpomínají

Premium Jak je to dávno, co se prvně Pavel Zedníček, Jiří Krampol a Ladislav Frej sešli na natáčení seriálu Malý pitaval z...

Žena má mít dítě, když je zamilovaná, říká psychogynekoložka Máslová

Premium Ženy dělají velkou chybu, když mateřství příliš plánují, tvrdí psychogynekoložka a internistka Helena Máslová. „Vhodná...

Nebezpečný pro Česko. Proč stát nechce uzbeckého zápasníka Muradova?

Premium Mnoho let hrdě nastupoval do klece i s českou vlajkou na zádech. V malém evropském státě prorazil do velkého světa...

  • Další z rubriky

Revoluční ultrazvuková náplast dokáže dva dny monitorovat vnitřní orgány

Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) vynalezli náplast, která dokáže snímat ultrazvukem vnitřnosti...

Vědci se ptají, zda byl tyranosaurus chytřejší než šimpanz

Po většinu doby trvání dvou století, během kterých jsou dinosauři známí vědě, platil předpoklad, že se jednalo o...

Expert: Do Česka se plyn z LNG terminálu přepraví těžko. Dostaneme ten, co bude

Rozstřel Česká vláda zajistila v Nizozemsku terminál na zkapalněný zemní plyn (LNG). Ten by měl v případě výpadku dodávek z...

Češi pomáhají s vylepšením kvantových počítačů

I když se může zdát, že všeobecné nasazení kvantových počítačů již může být za dveřmi, není to tak jednoduché. Vytvořit...

VELKÁ LETNÍ SOUTĚŽ: Léto venku s eMiminem je zpět. Na co se můžete těšit?
VELKÁ LETNÍ SOUTĚŽ: Léto venku s eMiminem je zpět. Na co se můžete těšit?

Rok se s rokem sešel a vy znovu můžete rodinné výlety využít k velké hře na eMiminu. Pravidla hry jsou tentokrát ještě jednodušší. O co hrajeme? O...

Češka vyhrála soutěž krásy v Africe. Všichni si na mě chtěli sáhnout, říká

Sarah Horáková (18) odletěla do Afriky reprezentovat Česko na světovou soutěž krásy. Když první vicemiss České...

Budu znovu chodit a tančit, věří Vendulka z Básníků a vybírá peníze na léčbu

Herečka Eva Jeníčková (58), která se proslavila coby Vendulka utěšitelka ze série o Básnících, řeší zdravotní problémy....

Díky Stiflerově mámě jsem měla sex s nejmíň 200 lidmi, vzpomíná herečka

Americká herečka Jennifer Coolidge (60) ve filmech Prci, prci, prcičky hrála Stiflerovu mámu Jeanine, která měla...

Pivo za 70, menší porce jídla. Budeme muset, říká šéf restauratérů

S růstem cen potravin a energií přichází zdražování v restauracích. Hospody kvůli krizi od základu mění obchodní...

Plyn pro Nord Stream spalují Rusové u hranic. Oheň je vidět z Finska

Rusko, které omezilo dodávky zemního plynu do Evropské unie, už několik týdnů spaluje plyn v kompresorové stanici...