Dette er den nye 'sorteste sort' i verden, og det var en fuldstændig ulykke

Dens skabere arbejdede sammen med kunstneren Diemut Strebe for at debutere et kunstværk, hvor stoffet blev brugt til at kappe en diamant på 2 millioner dollars.

Dette er den nye

Vantablack tog verden med storm for at være den sorteste sort kendt for menneskeheden. Dens kulstof-nanorørsoverflade-en skov i nanoskala med milliarder af små kulstoftræer-absorberer op til 99,964% af lyset, der rammer det. At være vidne til sådan et mørkt materiale personligt er uoverskueligt: ​​Det ligner bogstaveligt talt et hul i selve virkeligheden, noget så mørkt, at det føles som om en del af din sjæl bliver suget ud gennem dine øjenkugler.



Men mens resten af ​​verden blev chokeret af Vantablack, opdagede MIT -forskere en sort, der bedst passer den, sammen med alle andre ultrasorte, der er opdaget til dato.

MITs nye opdagelse, offentliggjort i tidsskriftet ACS-anvendte materialer og grænseflader, er teknisk set 10 gange mørkere end noget andet kendt sort stof, en fuld størrelsesorden mørkere end den sorteste sort, vi kender. For at markere opdagelsen arbejdede forfatterne sammen med kunstneren Diemut Strebe for at belægge en strålende, 16,78 karat gul diamant i stoffet, med titlen på dette kunstværk Forløsning af forfængelighed . Diamanten på 2 millioner dollars er det mest strålende materiale på jorden, dækket med kulnanorør, det mest lysabsorberende materiale (det sorteste sort på jorden), skriver de i en erklæring. Den bogstavelige devaluering af en diamant på 2 millioner dollars kan ses som en udfordring for kunstmarkedet og et udsagn om kunsten ved hjælp af en æstetisk asketisme. Værket vises i øjeblikket på New York Stock Exchange (sammen med en sikkerhedsvagt, bemærker udstillerne).



Twistet til opdagelsen er, at forskerne, der var ansvarlige for at skabe den nye sorteste sort, ikke engang forsøgte at gøre det i første omgang. Vi lagde ikke op til at lave et sort materiale! siger Brian Wardle med et selvudslettende grin. Han er MIT -professor i luftfart og direktør ved skolens materialeteknik necstlab der ledede undersøgelsen. Det er bare en opdagelse.



Forløsning af forfængelighed , 2019. [Billede: Diemut Strebe]

Teamet havde forsøgt at dyrke et lag kulstofnanorør på et stykke aluminiumsfolie i et forsøg på at øge materialets termiske og elektriske ledningsevne. (Denne slags kvaliteter er værdsat i elektronik og komponenter som mikroprocessorer.) Generelt er det umuligt at dyrke nanorør på aluminium, fordi et oxidlag oven på metallet, der findes på de fleste metaller, blokerer processen. MIT udviklede en løsning. Det indebar at bruge saltvand til at fjerne et tyndt oxidlag på aluminiumet (hvilket forhindrer ledningsevne) og tærede det væk som et gammelt skib, der sad i havet. Derefter blev folien placeret inde i en iltfri ovn (hvis der var ilt til stede, ville oxidlaget simpelthen reformere oven på aluminiumet) og bages ved omkring 1.000 grader med en kulstofkilde. Under disse forhold vokser nanorør lige på aluminiumet.

Da eksperimentet virkede, stod forskerne tilbage med et ark af meget, meget, meget sort metal. Men dette var ikke usædvanligt, som Wardle forklarer.



Vi dyrker mange forskellige carbon nanorør, og de er alle sorte, siger Wardle. Men på det tidspunkt arbejdede vi med en kunstner i gruppen [Diemut Strebe], der mest var interesseret i de optiske egenskaber ved carbon nanorørene, hvilket ikke er min ekspertise. Da vi lavede denne nye vækst, så den sortere ud end de normale sorte ting, så vi besluttede at måle den og se, hvad det var.

Laboratoriet testede prøven og fandt ud af, at den utilsigtet havde brudt den ultrasorte rekord (hvilket Warble i øvrigt præciserer var ikke ejes af Vantablack, men dette cupcake konfiguration af carbon nanorør).

På trods af beviset er hans laboratoriums sort den sorteste, kan Wardle stadig ikke sige hvorfor de slog rekorden. Som han forklarer, er næsten alle ultrasorte, vi kender, allerede skabt af carbon -nanorør - som kan have meget forskellige konfigurationer. Der er 50 milliarder kulnanorør i hver kvadratcentimeter af disse prøver. Og der kan være hundredvis af unikke former for nanorør inden for den prøve på 50 milliarder rør.



Fysikken for, hvor alle lysene går, og hvordan det absorberes - der er flere dominerende mekanismer, folk har talt om - men hvis du graver ned i gennemgangsartiklerne i litteraturen, vides det ikke, hvorfor visse af disse carbon nanorør er sortere sorte end andre, siger Wardle. Det er [bare] en empirisk kendsgerning.

Især er denne sorteste sorte belægning ikke en maling; Selvom processen med at oprette den er både billig og skalerbar, skal ethvert objekt, du ønsker indhyllet, kunne modstå nogle temmelig høje temperaturer inde i en ovn. Laboratoriet mener, at opdagelsen kan få konsekvenser solgenereret damp (energi), sansning nær infrarøde frekvenser og astronomiudstyr. Men den bedste del af opdagelsen er måske, at det ikke kun var videnskab eller serendipitet, der validerede fund.

Det er ret interessant, at kunstneren i min gruppe påvirkede videnskaben, siger Wardle. Uden det samarbejde havde vi ikke set.