Innovation
Skapade världens svartaste material – av misstag
Deras kolnanorör fångar mer än 99,995 procent av ljuset. Därmed har MIT-forskarna skapat ett material som är tio gånger svartare än vad som varit känt tidigare.
När det kommer till djup svärta har naturen länge legat steget före tekniken. Exempelvis visar mätningar att vissa paradisfåglar har svarta områden som absorberar upp till 99,95 procent av det direkta ljuset – detta för att stärka intrycket av de färgstarka inslagen i fjäderdräkten. Samma funktion har fläckarna hos påfågelspindlarna. De svarta områdena består av packade små kulor som utgör mikrolinser, och svärtan reflekterar mindre än 0,5 procent av det infallande ljuset.
Redan tidigare utmanade det brittiska företaget Surrey Nanosystems darwinismen med sitt material Vantablack, vars yta absorberar 99,965 procent av det infallande ljuset. Men nu har de slagits av MIT.
I likhet med Vantablack utgår MIT-forskarnas material från stående kolnanorör odlade på en aluminiumfolie. MIT-forskarna har använt kemisk ångdeposition, och forskarnas målsättning var ursprungligen just att kunna odla dem på metall för att förbättra ledningsförmågan.
Tio gånger svartare
Vid exponering för luft bildar aluminium en oxidering som agerar som en isolering mot elektricitet såväl som värme, men forskarna upptäckte att lagret kunde tas bort med vanligt salt. På den behandlade folien kunde man odla kolnanorör vid mycket lägre temperaturer, en sänkning med omkring 100 grader.
Mycket riktigt ökade ledningsförmågan, men forskarna konstaterade samtidigt att materialet var överraskande svart. En mätning visade att kolnanorören fångar mer än 99,995 procent av ljuset – därmed har de skapat det svartaste materialet hittills.
Teamet förstår dock inte till fullo de bakomliggande mekanismerna, men de tror att det handlar om kombinationen av en svärtad aluminium med kolnanorören, där de mikroskopiska trådarna fångar ljusstrålarna och omvandlar dem till värme.
– Vårt material är tio gånger svartare än vad som någonsin har inrapporterats, men jag tror att det svartaste svarta är ett mål i ständig rörelse. Någon kommer hitta ett svartare material, och så småningom kommer vi förstå alla de underliggande mekanismerna, och ta fram den optimala svärtan, säger professor Brian Wardle på MIT:s hemsida.
Kan användas till kameror och teleskop
Tänkbara användningsområden för det supersvarta materialet kan vara exempelvis i kameror och teleskop. Men nu visas det upp i New York-börsens byggnad som en del i MIT:s samarbete med konstnären Diemut Strebe. I utställningen ingår en gul diamant på 16,78 karat som har täckts av kolnanorören – och därmed gjorts till synes formlös.
– Vår grupp fokuserar vanligtvis inte på materials optiska egenskaper, men det här arbetet pågick parallellt med vårt samarbete med Deimut – så i det här fallet influerades vetenskapen av konsten, säger Wardle.
