Beschreibung von absolut schwarzer Farbe und wie heißt die dunkelste Farbe der Welt
Objekte, die wir schwarz nennen, können wissenschaftlich nicht so bezeichnet werden, weil ein bestimmter Prozentsatz der auf sie einfallenden Strahlung reflektiert wird. Die schwärzeste Farbe der Welt sollte als diejenige angesehen werden, die 100% der Lichtstrahlen absorbiert. Diese Farbe wurde von britischen Wissenschaftlern von Surrey NanoSystems entwickelt. Die entstehende Substanz reflektiert nur 0,04 % des einfallenden Lichts, und es scheint dem Betrachter, er sehe kein dreidimensionales Objekt, sondern eine riesige Leere wie ein schwarzes Loch.
Welche Farbe ist die schwärzeste
Die Macher von Surrey NanoSystems nannten ihre Idee Vantablack. Der erste Teil des Namens „vanta“ ist eine Abkürzung des englischen Ausdrucks „arrays de nanotubes vertical align“ – also „arrays of nanotubes aligned vertical“.
Vantablack kann nicht als Farbe im klassischen Sinne bezeichnet werden. Es ist kein Pigment, sondern eine Substanz, die aus einer großen Anzahl von Nanoröhren besteht und nicht zum Malen bestimmt ist. Es ist falsch, eine Substanz auch nur schwarz zu nennen. Farben werden vom menschlichen Auge erkannt, wenn Lichtstrahlen von einer lackierten Oberfläche reflektiert werden, und Vantablack absorbiert Licht fast vollständig, daher ist es korrekter, von Farblosigkeit zu sprechen.
Vantablack wird im Guinness-Buch als die dunkelste Substanz auf dem Planeten aufgeführt.Es gibt keine natürlichen Analoga, selbst das dunkelste Kohlegestein reflektiert 4 % des Lichts.
Richtet man einen Laserstrahl auf eine mit Nanofarbe bemalte Oberfläche, verschwindet diese, als wäre sie absorbiert worden. Mit der schwärzesten Farbe bemalte Objekte werden von den Sehorganen als zweidimensional wahrgenommen.
Das dunkelste Material übertrifft Stahl an Festigkeit, seine Wärmeleitfähigkeit ist besser als Kupfer. Aber die Struktur mit hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit macht die Farbe nicht widerstandsfähig gegen intensive mechanische Belastungen: ständige Stöße und Reibung.
Wie es gemacht wird und wie es funktioniert
Die schwarze Tinte ist eine vertikal gerichtete Nanoröhre, die auf Aluminiumplatten gewachsen ist. Um Vantablack herzustellen, werden katalytische Partikel mit einem Durchmesser von weniger als zwei Nanometern verwendet, die mit Gas gesättigt in Kohlenstoffröhrchen umgewandelt werden. 1cm2 mehr als eine Milliarde Rohre sind konzentriert.
Die Kultur auf Aluminium wird bei einer Temperatur von 400°C durchgeführt. Im Vergleich dazu erzeugte die NASA den intensiv schwarzen Farbstoff bei 750 °C. Die Struktur eines Stoffes ist durch Einheitlichkeit gekennzeichnet. Die Röhren sind nicht zu weit auseinander, aber auch nicht nah beieinander. Auf die Oberfläche fallende Photonen landen in den Vertiefungen zwischen den Nanoröhren und werden absorbiert und in Wärme umgewandelt. Es kann damit verglichen werden, wie Sonnenlicht, das auf einen dichten Wald fällt, zwischen dicht beieinander liegenden Baumstämmen verloren geht.
Vantablack gibt es in zwei Geschmacksrichtungen:
- für Vakuum-Spray-Oberflächenbeschichtung;
- Spray zum Aufsprühen von Vantablack S-VIS.
Vantablack Black kann auf einer Vielzahl von Materialien verwendet werden. Es wurde verwendet auf:
- Aluminiumplatten, Aluminiumoxid und -nitrid;
- Kunststoff-Aluminiumlegierungen 6000 (mit Zusatz von Silizium und Magnesium);
- hochfeste Aluminiumlegierungen 7000 (mit Zusatz von Magnesium und Zink);
- Edelstahl;
- Basis Kobalt, Kupfer, Nickel, Molybdän;
- Mineralien - Saphir und Quarz;
- Siliciumdioxid;
- Titannitrid.
Der klassische Vantablack-Lack kann auf Materialien mit einem Schmelzpunkt von 450 °C aufgetragen werden, die Sprühversion von Vantablack S-VIS eignet sich für Materialien, die bei Temperaturen über 100 °C schmelzen.
Die schwärzeste Farbe wurde nicht für die zivile Industrie hergestellt. Ursprünglicher Zweck - Einsatz in militärischen und astronomischen Einrichtungen. Vantablack verhindert die Streuung von Lichtstrahlen in Teleskopen, kann verwendet werden, um terrestrische und orbitale Kameras zu kalibrieren, die im Infrarotmodus arbeiten, um Astronauten und Raumfahrzeuge vor Sonneneinstrahlung zu schützen.
Die interessanteste und vielversprechendste Anwendungsrichtung ist die Schaffung von Teleskopen, die Exoplaneten sehen. Diese Technik absorbiert Sternenlicht, was es schwierig macht, Planeten zu erkennen.
Durch die Verwendung von Farbe können Sie Beschichtungen herstellen, die vor plötzlichen Temperaturschwankungen schützen und dadurch die Wärmeaufnahme erhöhen. Als Wärmeschutzelement ist der Stoff bei der Herstellung von Mikrobaugruppen und Teilen elektromechanischer Produkte anwendbar. In der Militärindustrie kann schwarze Farbe für die thermische Tarnbeschichtung von Flugzeugen und für den Bau geheimer Einrichtungen nützlich sein.
Das von Surrey NanoSystems entwickelte Produkt hat das Interesse von Herstellern von Smartphones, Luxusuhren und Armaturenbrettern geweckt.Der Lack wird bei der Herstellung von Sensorlasergeräten für manuelle und autonome Fahrzeuge verwendet. Die schwarze Vantablack-Farbe wird zunehmend in der zivilen Industrie verwendet, obwohl die Produktion noch experimentell ist, nicht für den allgemeinen Verbrauch.
Wir haben also bereits versucht, Kleidung aus schwarzer Farbe herzustellen. Aufgrund der Besonderheiten der Struktur von Textilgeweben ist der Anteil der Lichtabsorption geringer, jedoch sind selbst bei stark zerknitterter Kleidung keine Falten sichtbar.
Das schwärzeste Gebäude wurde 2018 im südkoreanischen Pyeongchang für die Olympischen Winterspiele errichtet. Der britische Architekt Asif Khan nannte den 10 m hohen und 35 m breiten Pavillon mit 4 gebogenen Wänden "Cosmic Split". Die Wände sind mit Lichtern übersät, die den Effekt eines Sternenhimmels erzeugen.
Das einzige mit Vantablack S-VIS abgedeckte Auto ist der BMW X6. Die Reflektivität der Beschichtung beträgt 1 %, das Auto wirkt also nicht komplett zweidimensional. Im Winter 2020 präsentierte das Schweizer Unternehmen H. Moser & Cie eine Luxusuhr mit schwarzem Vantablack-Zifferblatt. Ihre Kosten betragen 75 Tausend Dollar.
Die Geschichte der Entstehung von Super Black
Vantablack-Farbe wurde 2014 von Spezialisten von Surrey NanoSystems und britischen Physikern vorgestellt. Gemeinsam haben sie eine Substanz geschaffen, in der 99,96% der Lichtstrahlen des sichtbaren Spektrums sowie Radio- und Mikrowellenemissionen verschwinden.
Die Erfindung interessierte sofort nicht nur Spezialisten in der Militär- und Raumfahrtindustrie, sondern auch Handwerker. So einigte sich der berühmte Bildhauer Anish Kapoor, der sich für Farbe als Material für Kunstinstallationen zu interessieren begann, mit einer Herstellerfirma darauf, das exklusive Nutzungsrecht für das in Form eines Sprays hergestellte schwarze Material einzuräumen.
Kapoors Unverschämtheit verursachte die Empörung vieler berühmter Kunstmeister. Einer der Empörten war der britische Künstler Stuart Sample. Der Racheakt ließ nicht lange auf sich warten: Der Künstler kreierte eine eigene Linie von Superfarbstoffen für den allgemeinen Konsum. Jeder kann sie kaufen, außer Kapoor und seine Untergebenen.
Ist es möglich es zu kaufen
Vantablack kann nur in Großbritannien und nur von einer juristischen Person erworben werden. Kunden von Paint sind Museen und Hochschulen, die Geräte für Demonstrationszwecke benötigen, Forschungs- und Industrieunternehmen. Die Mitarbeiter von Surrey NanoSystems wählen den Kunden, mit dem sie einen Vertrag abschließen möchten, sorgfältig aus.
Bekannte Analoga
Stuart Sample, wütend auf Kapoor, veröffentlichte eine ganze Reihe einzigartiger Farbstoffe für den allgemeinen Verbrauch:
- SCHWARZ 2.0 - perfektes Schwarz;
- PINK - Superrosa
- Glittery Glitter - super glänzend
- Phaze und Shift – die den Farbton je nach Temperatur ändern.
BLACK 2.0 ist eine hervorragende Entwicklung, die von Stuart Sample kuratiert wurde. Die Farbe übertrifft Vantablack in Bezug auf die Lichtabsorption und gilt als fortschrittliches Analogon, das jedem Käufer zur Verfügung steht.
Die Probe nahm für kurze Zeit keine führende Position bei der Umsetzung der schwärzesten Farbe ein. Das Massachusetts NanoLab hat einen schwarzen Farbstoff namens Singularity Black entwickelt. Die Lichtabsorption beträgt nahezu 100 %, sodass gemalte Objekte völlig zweidimensional erscheinen. Der erste, der Farbe verwendete, war der Bildhauer Jason Chase, der die Komposition "Black Iron Ursa" schuf. Das Produkt steht jedem Käufer zur Verfügung, für 20 ml verlangt der Hersteller nur 50 Dollar.