Più nero del Vantablack: il nuovo materiale più scuro del mondo

Un prodotto in nanotubi di carbonio ha soffiato il primato per la maggiore quantità di luce assorbita: è capace di rendere invisibile un diamante e potrebbe servire a migliorare fotocamere e telescopi.

ultranero
Mantello dell'invisibilità: un nuovo materiale ultranero fa scomparire persino un diamante. | R. Capanna, A. Berlato, and A. Pinato

Proprio quando pensavamo di aver incoronato il Re di tutte le nuance di nero - il Vantablack - un gruppo di ingegneri del MIT ha ottenuto un colore ancora più scuro, 10 volte più nero di qualunque tonalità conosciuta. Il nuovo materiale che ancora non ha un nome consiste in una selva di nanotubi di carbonio allineati verticalmente su un foglio di alluminio trattato. Può assorbire il 99,995% della luce, molto più del 99,96% assorbito dal Vantablack e, come spesso accade nella ricerca scientifica, è stato scoperto per caso.

 

Brian Wardle, Professore di Aeronautica e Astronautica del MIT, e Kehang Cui, ora alla Shanghai Jiao Tong University, non avevano in programma di progettare un rivestimento più nero del nero: piuttosto, stavano provando ad accrescere le capacità di conduzione termica ed elettrica di vari materiali, tra i quali l'alluminio, "coltivando" su di essi nanotubi di carbonio.

 

un lungo processo. Nel tentativo di contrastare il processo di ossidazione dell'alluminio, che inibisce le sue capacità termiche, gli scienziati hanno provato a trattarlo con diverse sostanze, incluso il cloruro di sodio (il sale da cucina). Questo sale, hanno scoperto, erode lo strato più superficiale dell'alluminio, eliminando l'ossidazione: in pratica avviene una forma di erosione che interessa anche le navi immerse nell'acqua salata degli oceani, ma che questa volta è stata sfruttata a vantaggio degli scienziati.

 

Il foglio di alluminio così trattato è stato posto in un ambiente privo di ossigeno per prevenire ulteriori ossidazioni, quindi in un forno speciale per far crescere sulla sua superficie nanotubi di carbonio, con una tecnica chiamata deposizione chimica da vapore. Questo trattamento ha reso il materiale insolitamente scuro, e quando il team ne ha analizzato le proprietà ottiche si è accorto che assorbiva la quasi totalità della luce da ogni possibile angolazione: qualunque lieve increspatura o difetto sulla sua superficie viene come inghiottito nell'oscurità e risulta invisibile.

 

Gli scienziati non sono sicuri della ragione di questo "superpotere", ma sospettano abbia a che fare con la combinazione tra alluminio trattato e nanotubi di carbonio. Per le sue proprietà, il materiale ultranero riesce a convertire in calore la maggior parte della luce che riceve: il trattamento ha in effetti migliorato di molto le proprietà termiche e di conducibilità elettrica di questa superficie.

 

Dalla massima alla minima capacità riflettente (clicca sull'immagine per attivare l'animazione). | Diemut Strebe, MIT Center for Art, Science, and Technology

Osservazioni celesti. Dal punto di vista pratico, il nuovo colore potrebbe servire a rimuovere luce diffusa e bagliori indesiderati dalle componenti di fotocamere e telescopi (anche da quelli spaziali).

 

Per ora, una dimostrazione pratica delle proprietà del colore è visibile in una mostra alla New York Stock Exchange, The Redemption of Vanity (qui accanto e nella foto in apertura). L'artista Diemut Strebe, che collabora con il MIT, ha rivestito del nuovo materiale uno degli oggetti più luccicanti che la Natura abbia mai creato, un diamante giallo di 16.78 carati del valore di due milioni di dollari. Avvolta nell'ultranero, persino questa gemma sfavillante e super riflettente scompare, fondendosi con lo sfondo.

 

21 settembre 2019 | Elisabetta Intini