Najbardziej znanym materiałem o ekstremalnie niskim współczynniku odbicia światła pozostaje Vantablack, który zyskał światową sławę po prezentacji koncepcyjnego BMW X6 w 2019 roku. Materiał ten pochłania około 99,965% światła, lecz jego produkcja jest kosztowna. Sama powłoka okazuje się zbyt delikatna i trudna w utrzymaniu, aby wykorzystywać ją na większą skalę. W praktyce Vantablack znalazł zastosowanie przede wszystkim w instrumentach naukowych oraz technologiach ograniczających odbicia światła.
Czytaj też: Promieniowanie podgrzeje bądź schłodzi materiały. To zasługa niezwykłej farby
Nowe rozwiązanie – będące efektem działań naukowców związanych z Nippon Paint China oraz grupą NIPSEA – oferuje odmienne podejście do tematu. Zamiast wykorzystywać wyłącznie pionowo ustawione nanorurki węglowe, naukowcy połączyli je z nanocząstkami sadzy technicznej. Dzięki specjalnemu procesowi mieszania oba materiały tworzą mikroskopijną strukturę pełną zagłębień i wypukłości. Gdy światło pada na taką powierzchnię, nie odbija się bezpośrednio.
Co więc się dzieje? Wielokrotnie rozprasza się ono pomiędzy nanostrukturami, aż ulegnie niemal całkowitemu pochłonięciu. To właśnie ten efekt odpowiada za niezwykłą głębię czerni. Choć różnica pomiędzy pochłanianiem 99,8% a 99,9% światła wydaje się niewielka, dla ludzkiego oka jest zaskakująco wyraźna. Powierzchnia traci większość odbić i cieni, przez co przestają być widoczne przetłoczenia karoserii, zaokrąglenia czy linie nadwozia. Samochód zaczyna przypominać płaski cień bądź wygenerowaną grafikę pozbawioną głębi, co wywołuje nietypowe złudzenie optyczne.
Jedną z największych zalet nowej technologii ma być jej znacznie większa odporność na warunki eksploatacji. Badania wykazały, że powłoka zachowuje swoje właściwości po długotrwałym działaniu wysokiej wilgotności, temperatury 40 stopni Celsjusza oraz po dziesięciodniowym zanurzeniu w wodzie. Co równie ważne, farbę można nakładać przy użyciu standardowych urządzeń lakierniczych stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym, co znacząco zwiększa szanse na jej komercjalizację.
Nie oznacza to jednak, iż ultraczarne samochody wkrótce pojawią się w salonach sprzedaży. Przed wdrożeniem konieczne będzie przeprowadzenie szeregu dodatkowych testów obejmujących odporność na promieniowanie UV, zarysowania, uderzenia kamieni, korozję czy wieloletnią eksploatację w różnych warunkach atmosferycznych. Dopiero pozytywne wyniki tych badań pozwolą producentom ocenić, czy materiał rzeczywiście nadaje się do masowej produkcji.
Czytaj też: Mercedes zmienia auto w elektrownię słoneczną. Zwykła farba zastąpi panele fotowoltaiczne
Jeśli chińska technologia spełni wszystkie wymagania przemysłu motoryzacyjnego, może otworzyć drogę do zupełnie nowej kategorii lakierów samochodowych. Oprócz efektownego wyglądu ultraczarne powłoki mogą znaleźć zastosowanie również w urządzeniach optycznych, teleskopach, systemach obrazowania czy technologiach kosmicznych. Innymi słowy: wszędzie tam, gdzie kluczowe jest maksymalne ograniczenie odbić światła.
Źródło: Matter & Light
