Nejtmavší materiál na světě ještě potemněl. Tvůrcům ani nešel změřit

  0:08aktualizováno  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

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:

Mohlo by vás zajímat: Černobyl

Černobylská havárie se stala 26. dubna 1986 v černobylské jaderné elektrárně na Ukrajině (tehdy část Sovětského svazu). Vzpomínka na tragédii v těchto dnech oživila televizní minisérie Černobyl.

Téma Černobyl v článcích Technet.cz:
Brzda místo plynu a plyn místo brzdy. To byl Černobyl
Havárie neskončí před rokem 2065. Černobyl polyká tuny vody a miliardy eur
Výbuch roztavil beton a tisícitunový poklop létal vzduchem. Černobyl 1986

Nejčtenější

Scéna jako z hororu. Na střeše mrakodrapu vrtule rozsekala cestující

Havárie vrtulníku N619PA na střeše budovy PAN AM 16.5. 1977

Části zdeformované vrtule se do ulic New Yorku řítily jako smrtící neřízené projektily. Vrtulník společnosti New York...

Třímachový zabiják letadlových lodí Suchoj T-4 byl velkým žroutem rublů

Suchoj T-4

Historie letectví se pozoruhodnými stroji jenom hemží. Jedním takovým byl i sovětský bombardér Suchoj T-4. Vznikl pouze...

Poslední vrtulník. Začíná předehra zcela zapomenuté letecké tragédie

Reklama NYA zvoucí k cestování v proudové době

Byla to budova, kterou by někteří obyvatelé New Yorku nejraději hned po dokončení nechali zdemolovat. Místní bar s...

Osudový omyl. První a poslední přistání proudového letadla v Olomouci

MiG-21F trupového čísla 0618 s nímž v Olomouci tragicky havaroval kadet Omran...

Bylo mu 23 let, když se u Přerova učil létat na vysoce výkonném letounu Mig-21F. Podcenil však zadání úkolu a při...

Čistka telefonů od Huaweie pokračuje. Google je smazal ze svého webu

Huawei P30 Pro

Špičkové modely P30 Pro a dosud nevydaný skládací Mate X byly odstraněny z oficiálních stránek operačního systému...

Další z rubriky

Brontosaurovi potvrdili jméno až v roce 2015. Práskal ocasem jako bičem

Stádo brontosaurů na pochodu. Tito obří sauropodi se zřejmě sdružovali do...

Brontosaurus, tedy v doslovném překladu „hřmotný ještěr“, patří k nejznámějším a nejpopulárnějším dinosaurům vůbec....

Poslední šance přihlásit se. Ukažte co dokážete na Maker Faire 2019

3D tisk je základem mnoha DIY projektů, narazíte na něj na každém kroku.

Být šikovným kutilem a vynálezcem je skvělé. Nabízet úžasné produkty a služby pro tvůrce je výborné. Ukázat co umíte...

Dětem škodí obrazovky a displeje. Ale jinak, než si rodiče obvykle myslí

Jak všudypřítomné displeje ovlivňují výchovu dětí? (ilustrační fotografie)

Světová zdravotnická organizace vydala nová doporučení ohledně aktivit vhodných pro malé děti. Nejvíce pozornosti si...

Najdete na iDNES.cz