p Com desculpas ao "Spinal Tap, "parece que o preto pode, na verdade, fique mais preto. p Os engenheiros do MIT relataram hoje que prepararam um material que é 10 vezes mais preto do que qualquer coisa que foi relatada anteriormente. O material é feito de nanotubos de carbono alinhados verticalmente, ou CNTs - filamentos microscópicos de carbono, como uma floresta difusa de pequenas árvores, que a equipe cresceu em uma superfície de folha de alumínio gravada com cloro. A folha captura mais de 99,96 por cento de qualquer luz que entra, tornando-o o material mais negro já registrado.

p Os pesquisadores publicaram suas descobertas hoje na revista Materiais e interfaces aplicados ACS . Eles também estão exibindo o material semelhante a uma capa como parte de uma nova exposição hoje na Bolsa de Valores de Nova York, intitulado "A redenção da vaidade".

p A obra de arte, uma colaboração entre Brian Wardle, professor de aeronáutica e astronáutica no MIT, e seu grupo, e o artista residente do MIT, Diemut Strebe, apresenta um diamante amarelo natural de 16,78 quilates, estimado em US $ 2 milhões, que a equipe revestiu com o novo, material CNT ultrablack. O efeito é impressionante:a gema, normalmente facetado de forma brilhante, aparece como um plano, vazio negro.

p Wardle diz que o material CNT, além de fazer uma declaração artística, também pode ser de uso prático, por exemplo, em persianas ópticas que reduzem o brilho indesejado, para ajudar os telescópios espaciais a localizar exoplanetas em órbita.

p "Existem aplicações ópticas e de ciências espaciais para materiais muito pretos, e claro, artistas se interessaram pelo preto, voltando bem antes do Renascimento, "Wardle diz." Nosso material é 10 vezes mais negro do que qualquer coisa que já foi relatada, mas acho que o preto mais escuro é um alvo em constante movimento. Alguém encontrará um material mais preto, e, eventualmente, entenderemos todos os mecanismos subjacentes, e será capaz de projetar adequadamente o preto final. "

p O co-autor de Wardle no artigo é o ex-pós-doutorado do MIT Kehang Cui, agora é professor da Shanghai Jiao Tong University.

p Para o vazio

p Wardle e Cui não pretendiam projetar um material ultracerrado. Em vez de, eles estavam experimentando maneiras de cultivar nanotubos de carbono em materiais condutores de eletricidade, como o alumínio, para aumentar suas propriedades elétricas e térmicas.

p Mas na tentativa de cultivar CNTs em alumínio, Cui correu contra uma barreira, literalmente:uma camada sempre presente de óxido que reveste o alumínio quando exposto ao ar. Esta camada de óxido atua como um isolante, bloqueando em vez de conduzir eletricidade e calor. Enquanto ele procurava maneiras de remover a camada de óxido de alumínio, Cui encontrou uma solução no sal, ou cloreto de sódio.

p No momento, O grupo de Wardle estava usando sal e outros produtos de despensa, como bicarbonato de sódio e detergente, para crescer nanotubos de carbono. Em seus testes com sal, Cui percebeu que os íons cloreto estavam corroendo a superfície do alumínio e dissolvendo sua camada de óxido.

p "Este processo de corrosão é comum para muitos metais, "Cui diz." Por exemplo, os navios sofrem com a corrosão da água do oceano à base de cloro. Agora estamos usando esse processo a nosso favor. "

p Cui descobriu que se ele mergulhasse papel alumínio em água salgada, ele poderia remover a camada de óxido. Ele então transferiu a folha para um ambiente livre de oxigênio para evitar a reoxidação, e finalmente, colocou o alumínio gravado em um forno, onde o grupo realizou técnicas para cultivar nanotubos de carbono por meio de um processo chamado deposição química de vapor.

p Ao remover a camada de óxido, os pesquisadores foram capazes de cultivar nanotubos de carbono em alumínio, a temperaturas muito mais baixas do que de outra forma, em cerca de 100 graus Celsius. Eles também viram que a combinação de CNTs no alumínio aumentou significativamente as propriedades térmicas e elétricas do material - uma descoberta que eles esperavam.

p O que os surpreendeu foi a cor do material.

p "Lembro-me de notar como era preto antes de criar nanotubos de carbono nele, e depois do crescimento, parecia ainda mais escuro, "Cui relembra." Portanto, pensei que deveria medir a refletância óptica da amostra.

p "Nosso grupo não costuma focar nas propriedades ópticas dos materiais, mas esse trabalho estava acontecendo ao mesmo tempo que nossas colaborações arte-ciência com Diemut, então a arte influenciou a ciência neste caso, "diz Wardle.

p Wardle e Cui, que solicitaram uma patente sobre a tecnologia, estão disponibilizando o novo processo CNT gratuitamente a qualquer artista para uso em um projeto de arte não comercial.

p "Construído para suportar abusos"

p Cui mediu a quantidade de luz refletida pelo material, não apenas diretamente de cima, mas também de todos os outros ângulos possíveis. Os resultados mostraram que o material absorveu mais de 99,995 por cento da luz que entra, de todos os ângulos. Em essência, se o material continha saliências ou saliências, ou recursos de qualquer tipo, não importa de que ângulo foi visto, esses recursos seriam invisíveis, obscurecido em um vazio de preto.

p Os pesquisadores não estão totalmente certos do mecanismo que contribui para a opacidade do material, mas eles suspeitam que pode ter algo a ver com a combinação de alumínio gravado, que está um pouco enegrecido, com os nanotubos de carbono. Os cientistas acreditam que as florestas de nanotubos de carbono podem capturar e converter a maior parte da luz que entra em calor, refletindo muito pouco dele de volta como luz, dando assim aos CNTs um tom particularmente preto.

p "Florestas de CNT de diferentes variedades são conhecidas por serem extremamente pretas, mas há uma falta de compreensão mecanicista de por que esse material é o mais escuro. Isso precisa de um estudo mais aprofundado, "Wardle diz.