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:


Nejčtenější

Afrika do Evropy narazí, shodují se vědci. Budoucnost však zůstává záhadou

Předpověď budoucího pohybu kontinentů Christophera Scoteseho.

Zatímco rekonstrukce minulosti pohybu kontinentů je skutečná věda, jejich predikce je spíše koníček či spekulace....

Jeho fotky jsou až neskutečně nádherné. Podívejte se, jak vznikají

Kalendář 43. výsadkového praporu - Nic nepotěší potápěče průzkumného týmu po...

Jeho fotky výsadkářů z Chrudimi viděl téměř každý. Vypadají jako vystřižené z toho nejdražšího hollywoodského akčního...



Podívejte se, kdy vám vypnou současné televizní vysílání a co s tím udělat

Nelamte si s DVB-T2 hlavu. Vše podstatné se dozvíte níže.

Současné pozemní digitální televizní vysílání má před sebou poslední měsíce života. První vysílače budou vypnuty již...

Start lodě Sojuz MS-10 se nezdařil, modul s posádkou nouzově přistál

Start Sojuzu MS-10 z Bajkonuru 11. října 2018.

Čtvrteční start lodě Sojuz MS-10 z kosmodromu Bajkonur v Kazachstánu se nezdařil. Kvůli závadě na nosné raketě Sojuz...

Sedm častých lží, mýtů a omylů o přechodu na nové televizní vysílání

V roce 2020 budou mít sběrné dvory napilno.

Mnoho lidí se v blížící se změně vysílacího standardu neorientuje, a tak se snadno může klamavou nabídkou či...

Další z rubriky

Nobelovu cenu za chemii získali tvůrci evoluční chemické revoluce

Frances Arnoldová, Geore Smith a Gregory Winter dostali Nobelovu cenu za chemii...

Nobelovu cenu za chemii pro rok 2018 získali odborníci, kteří dokázali ve zkumavce zrychlit evoluci a využít ji k...

Afrika do Evropy narazí, shodují se vědci. Budoucnost však zůstává záhadou

Předpověď budoucího pohybu kontinentů Christophera Scoteseho.

Zatímco rekonstrukce minulosti pohybu kontinentů je skutečná věda, jejich predikce je spíše koníček či spekulace....

Co čeká vesmír a lidstvo? Projděte si dalekou budoucnost a zanechte vzkaz

Budoucnost

Díky práci vědců a výzkumníků můžeme předpovídat, co čeká vesmír v daleké budoucnosti. Kromě toho se podíváme i na...



Najdete na iDNES.cz