Kakšen je najcenejši material na našem planetu?

Kako globoka je lahko črna barva? Preverimo. Britanska družba je ustvarila vsebino, ki je najtrši material na svetu in se imenuje - vantablak. Do takrat taka vrsta ni bila nikomur poznana. Ta izum je enkrat za vselej spremenil zamisel ljudi o našem vesolju. Kaj je to gradivo? Kaj ima lastnosti? Kje se lahko uporabi? Ta skrivnostni in edinstveni izum bomo razpravljali v članku.

Zgodovina odkritja

Poskusi ustvariti absolutno črna snov znanstveniki z vsega sveta so se vedno znova lotevali. Prvič je bilo takšno gradivo prvič predloženo javnosti leta 2008. Odražal je 0,045 valov svetlobnega spektra. Julija 2014 so znanstveniki iz Velike Britanije predstavili najcenejši material na svetu - vantablack, katerega svetlobni kazalniki so bili 0,036.

Sestava

Novo odkrito snov lahko absorbira 99,9% svetlobe, radijskih valov in mikrovalov. Študije o lastnostih in značilnostih kabla so izvedli znanstveniki iz Združenega kraljestva pod vodstvom Jensona Bena.

Vantablak je ustvarjen iz nabora ogljikovih nanocevk. Kaj to pomeni? Če so človeške lase razdeljene na 10 tisoč plasti - eden od njih je velikost ene takšne nanocevke ogljika. Celoten sestavek snovi je lahko predstavljen v obliki travnatega polja, padel delec lahke se odbije od ene travnate nožnice do druge. Te rezine absorbirajo svetlobo, ki odraža le majhen del.

Tehnologija ustvarjanja takšnih cevi ni nova, vendar sta Jenson in njegovi ekipi uspela najti inovativne načine za njihovo uporabo. Izumili so način povezovanja z materiali, ki se uporabljajo v sodobnih satelitih in teleskopih. Najpogostejši v vsakdanjem življenju je taka vrsta aluminijaste folije.

Uporaba kabelske televizije v teleskopih in satelitih bo pripomogla, da bodo slike vesolja in sveta bolj jasne kot prej. Dejstvo je, da je razpršena svetloba prisotna znotraj naprave, kar povzroči povečanje hrupa, zaradi česar slike niso jasne. Uporaba najcrnejšega materiala znotraj teleskopa, ki pokriva pregrade in plošče diafragme, bo zmanjšala razpršenost svetlobe. To bo izboljšalo kakovost slik v vesolju.

Z vidika fizikalne znanosti je nemogoče ustvariti material, ki lahko absorbira 100% svetlobe. Posledično je izum kabelske televizije (najcrnejši material na planetu) znan kot prodor v znanosti na robu fantazije.

Postopek ustvarjanja

Razvijalci ne razkrivajo podrobnih informacij o procesu izdelave najcrnejšega gradiva. Znano je le, da so nanodelci uporabili na osnovi, ki se gojijo pri temperaturi več kot 430 ordm-C v posebni laboratorijski komori. Material vsebuje milijon takšnih fragmentov, katerih debelina je 20 nanometrov (1 cm² Vatabluek ima okoli 1 milijardo nanocevk). Svetloba, ki pada med cevi, se odraža med njimi in nima nobene možnosti, da gre zunaj, kar ustvarja učinek absolutne črnosti. Enak postopek je mogoče opaziti, če si predstavljate, da se sprehajate skozi gozd, v katerem je višina drevesa 3-4 km. Na takem mestu nižje stopnje ne bodo nikoli videle sončne svetlobe.

Poskusi so bili izvedeni z najnovejšim črnim materialom na svetu. Aluminijasta plošča je bila spuščena na vodno površino, ki se ni potopila in ostala popolnoma suha, ko jo je potegnil iz tekočine. To je zato, ker ima material nizko površinsko energijo. To mu omogoča ostati na površini.

Značilnosti

Torej, kaj je najtrši material, ki danes obstaja na svetu? Seveda, to je fant. Zdaj so znanstveniki izboljšali lastnosti tega materiala. Nova snov je bila imenovana vandablack 2. Njena koeficienta refleksije svetlobe še ni mogoče določiti, ker takih naprav še ni, vendar je blizu nič.

Strokovnjaki so jasno pokazali optične lastnosti snovi. Ta snov z nenavadno prevleko ustvarja iluzijo prazne praznine. Svetloba, ki pada v območje črnega telesa snovi, izgine iz vidnega polja. Znanstveniki razloži ta pojav v tem, da pride do uhajanja svetlobe med fotonov nešteto nanocevke, delci svetlobe, neverjetno veliko časa in postopno absorbira bistvene elemente.

Edinstvene funkcije

Edinstvene značilnosti najcrnejšega materiala so, da se poleg svetlobnega spektra absorbirajo ultravijolični, infrardeči in elektromagnetni valovi.

Toda na tej posebnosti se ne konča, ima naslednje kazalnike in značilnosti:

• ekstremna hidrofobnost;
• sposobnost ostati na vodi;
• Edinstvena moč (10 krat višja od jekla);
• visoka stopnja toplotne prevodnosti (7,5 krat višja od bakra);
• visoka odpornost na temperaturne spremembe, kot tudi na izredno nizke in visoke temperature.

Reakcija človeškega očesa na material

Zanimivo za znanstvenike je bila reakcija človeškega očesa na najtrši material na Zemlji. Zaradi dejstva, da praktično ni odbite svetlobe, možgani tega ne zaznajo kot črni predmet, temveč kot dip v črno luknjo ali brezno kot dvodimenzionalno črnino. Kako je to treba razumeti? Oseba, ki gleda na njega, ga ne dojema kot nekaj oprijemljivega. Njegov možgani poročajo, da je to nekakšna luknja ali luknja.

Ta učinek gradiva je zanimal znanstvenike, predvsem pa je vzbudil zanimanje umetnikov in kiparjev, ki so izjavili, da bo ta snov zelo impresivna pri prikazovanju kozmosa.

Možne aplikacije

vantablak in vantablak 2 so edinstvene snovi, ki nimajo analogov na svetu. Ti se štejejo za obetaven material, ki se lahko uporablja na številnih področjih človeške dejavnosti.

• Vojaška industrija. Lahko deluje kot maskirni material, ki ne bo enak. Lastnosti te snovi so le iskanje vojske. Vsako vrsto tehnologije je mogoče skriti pred očmi sovražnika s pomočjo zaščitnih zaslonov, izdelanih z najnovejšo tehnologijo. Seveda znanstveniki ne v celoti navedejo možnosti in možnosti uporabe tega gradiva v vojaških zadevah, pri čemer se sklicujejo na visoke stroške.
• Potrošniška sfera. Mnogi oblikovalci s svetovnim imenom so postali zainteresirani za nove super-črne materiale. Napovedujejo modo za oblačila in nakit s prevleko iz nje. Koliko bo v modi in povpraševanju še vedno potrebno ugotoviti. Ampak jasno je, da bo izvrstno in ne poceni. Trenutno so modni oblikovalci in oblikovalci ustvarili srajce, ki so pokrite s kabelsko vezjo, seveda so stroški teh modelov zelo visoki in pogoji za nošenje še niso popolnoma pojasnjeni.
• Art. Za nov material so umetniki in kiparji pokazali preveliko zanimanje. Prvi, ki ga je zanimal, je Kapur Anish. Postal je tudi prvi kipar, ki je v svojih delih prejel pravico do uporabe tega edinstvenega gradiva. Uporaba kabelske televizije je bila v osnovi nova in zanimiva smer v sodobni umetnosti.
• Znanost in tehnologija. Značilnosti tega materiala omogočajo njegovo uporabo pri ustvarjanju visokokakovostnih optičnih instrumentov, ki se lahko uporabljajo tako na tleh kot v vesolju. Pomaga izboljšati teleskope za spremljanje oddaljenih predmetov: črne luknje, zvezde. Material lahko prekrijejo ultrazasivni elementi mikroskopskih elektromehanskih in elektronskih naprav.

Namesto sklepanja

Seveda to ni celoten spekter vseh možnih področij uporabe kabelske televizije. Njegove lastnosti še naprej preučujejo znanstvenike. Vendar pa lahko zdaj tudi samozavestno rečemo, da je to preboja v znanosti fantastične lestvice, ki bo za vedno spremenila naše dojemanje Zemlje in vesolja.