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Vantablack: le matériau le plus sombre du monde

Vantablack: le matériau le plus sombre du monde

Vantablack, créé et conçu à la perfection par Surrey Nanosystems, a créé un matériau si sombre que presque aucun élément détectable ne peut y échapper.

Le nom signifie Vertiquement UNEaligné Nanotube UNErray noir et c'est actuellement le matériau le plus sombre au monde. Le matériau est tapissé de milliards de "nanotubes de carbone (CNT) à rapport hauteur / largeur élevé" alignés et également espacés, disent les créateurs de Vantablack.

Le matériau permet aux photons, ou à un autre rayonnement, de passer entre les NTC où les tubes provoquent la réflexion répétée du rayonnement (lumière ou autre) jusqu'à ce que la quasi-totalité du rayonnement soit absorbée et transformée en chaleur. La chaleur créée est presque indétectable car elle est rapidement conduite vers le substrat sous-jacent puis dissipée. La disposition des tubes Vantablack est dispersée sur le matériau avec une faible densité de matériau, accumulation uniquement 0.05% du revêtement. En conséquence directe, une quantité infime du rayonnement incident atteint les parties supérieures des tubes, minimisant par conséquent la quantité de rayonnement qui peut être réfléchie vers un observateur.

Alors que le revêtement précédent absorbait 99.965% de la lumière (Longueur d'onde 750 nm), une nouvelle variante absorbant tellement de lumière, les instruments utilisés pour la mesure de la lumière n'étaient pas assez sensibles pour détecter tout lumière réfléchie.

Surrey Nanosystems affirme que le matériau a des qualités exceptionnelles avec

"Absorption UV, visible et infrarouge - L'absorption fonctionne à partir des UV (longueur d'onde 200-350 nm), en passant par le spectre visible (350-700 nm) et dans l'infrarouge lointain (> 16 microns), sans caractéristiques spectrales. "

La composition des NTC comprend des structures creuses créées à partir d'une ou plusieurs feuilles de carbone d'épaisseur atomique. Les nanotubes sont également incroyablement minces, atteignant seulement un cinquantième d'un millionième (!) d'un mètre de diamètre. Les qualités du matériau sont attrayantes pour les structures d'ingénierie qui nécessitent une faible réflectivité et une haute émissivité. Cependant, sa superbe capacité d'absorption de la lumière n'est pas la seule propriété souhaitable.

En raison de la disposition extrêmement dispersée des tubes, permettant plus de 99% de l'espace pour être libre, le matériau est extrêmement léger. Cependant, il est également incroyablement efficace nécessitant un revêtement typique d'environ 20 à 30 microns pour une efficacité maximale. Seul un mètre carré pèse 2,5 g.

Le revêtement et les NTC à l'intérieur ont un module d'élasticité élevé permettant au matériau de se plier et de fléchir à un degré élevé. L'élasticité forme un matériau robuste capable de conserver un haut degré de fonction dans des environnements extrêmes contenant des chocs et des vibrations.

Les liaisons des NTC au substrat sont également d'une résistance irréprochable, ce qui lui confère une tolérance élevée aux cycles thermiques, aux chocs ou aux vibrations. Dans une expérience où le matériau a été immergé dans de l'azote liquide à -196 ° C puis le transfert vers un 300 ° C plaque chauffante dans l'air, presque aucun effet n'a été noté sans modification des propriétés des NTC. En raison de sa tolérance élevée, il n'y a pratiquement pas de dégazages. Vantablack est également étonnamment super-hydrophobe, contrairement à la plupart des autres revêtements noirs. Même immergé dans l'eau, aucun impact ne se produit sur les caractéristiques optiques.

L'application prédominante du matériau verra probablement un degré élevé d'utilisation dans les industries aérospatiales où les composants restent soumis à des degrés élevés de cyclage thermique, de chocs mécaniques, de vibrations et d'exposition à un vide poussé. Vantabalck absorbe facilement presque toute la lumière à travers non seulement les spectres visibles mais aussi IR. Cela, combiné à sa superbe capacité à se conformer facilement et à se lier parfaitement aux alliages d'aluminium, en fait un candidat suprême pour les instruments spatiaux et l'artisanat.

Le matériel est actuellement appliqué à de nombreux instruments et composants spatiaux au fur et à mesure que les développements et les recherches se poursuivent.

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Écrit par Maverick Baker


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