0 risultati
video suggerito
video suggerito
22 Ottobre 2024
18:30

Il materiale nero più scuro del mondo non è il Vantablack: cos’è, come è fatto e chi lo ha inventato

Il materiale più nero mai realizzato – più del celebre Vantablack – è stato sviluppato nel 2019 dal MIT ed è costituito da particolari nanotubi di carbonio in grado di “intrappolare” il 99,995% della luce visibile che lo colpisce. Trova applicazioni importanti in campo ottico e termografico.

21 condivisioni
Il materiale nero più scuro del mondo non è il Vantablack: cos’è, come è fatto e chi lo ha inventato
Immagine

Il materiale più nero mai realizzato è stato sviluppato nel 2019 dal MIT (Massachusetts Institute of Technology) ed è costituito da particolari nanotubi di carbonio in grado di “intrappolare” il 99,995% della luce visibile che colpisce questo materiale: si tratta del nero più nero mai creato. Questo materiale supera il primato che prima apparteneva al Vantablack, il materiale che ha dato origine a questa rincorsa al “nero assoluto” e che è in grado di assorbire il 99,965% della luce visibile incidente. Queste ricerche sono importanti per le loro numerose applicazioni industriali, principalmente in campo ottico per eliminare riflessi indesiderati e luci spurie in telescopi e altri strumenti ottici ad alta precisione.

Com’è fatto e chi ha creato il materiale più nero

Nel 2019 un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha creato un materiale a base di nanotubi di carbonio in grado di assorbire il 99,995% della luce visibile, rendendolo quindi «il nero più nero mai creato», come è stato presentato questo materiale. L'idea del MIT nacque quasi per caso, mentre gli scienziati stavano cercando di migliorare le proprietà elettriche dei materiali a base di nanotubi di carbonio. Invece, hanno scoperto che la combinazione di nanotubi con un substrato di alluminio trattato con cloro poteva creare una superficie estremamente scura.

La chiave per la sua straordinaria capacità di assorbire la luce visibile sta quindi nella combinazione di fattori chimici e strutturali. Durante gli esperimenti, il materiale è stato utilizzato per rivestire un diamante giallo da 16,78 carati, che è diventato "invisibile" quando coperto dal nero ultra-assorbente. Anzi, una volta ricoperto di questo materiale la silhouette del diamante è diventata più nera del nero dello sfondo!

Immagine
Diamante prima e dopo il rivestimento del materiale sviluppato dal MIT.

I nanotubi di carbonio sono strutture cilindriche costituite solamente da atomi di carbonio, con dimensioni dell'ordine del nanometro (cioè un miliardesimo di metro), cioè 10.000 volte più sottili di un capello umano. Nel corpo di strutture estremamente ordinate gli atomi di carbonio si dispongono in “tasselli” esagonali.

nanotubo carbonio
Struttura del corpo di un nanotubo di carbonio.

I nanotubi hanno proprietà uniche: sono eccezionalmente resistenti e conducono bene calore ed elettricità. Dal punto di vista ottico, quando un raggio di luce entra in questa rete di nanotubi non può facilmente uscire. Ogni fotone (una particella di luce) rimbalza tra i nanotubi, perdendo energia a ogni rimbalzo fino a essere assorbito del tutto. Questo processo è simile a quello che accade in una stanza piena di specchi: se la luce entra, continua a riflettersi ovunque senza mai trovare una via d'uscita.

Vantablack, il materiale “nero assoluto” precedente

Nel 2014 la Surrey NanoSystems sviluppò il Vantablack, stabilendo un nuovo standard per il nero assoluto. Questo materiale era capace di assorbire fino al 99,965% della luce visibile, rendendo gli oggetti rivestiti con questo materiale quasi privi di forma e profondità. Anche questo materiale era composto da una fitta foresta di nanotubi di carbonio.

Immagine
Vantablack. Credit: Surrey NanoSystems

Perché il nero assoluto è importante: le applicazioni industriali

Ma perché gli scienziati sono così ossessionati dal creare materiali sempre più scuri? La risposta sta nelle potenziali applicazioni. Materiali come il Vantablack e il nero del MIT hanno un'enorme utilità nella tecnologia ottica, in particolare in strumenti che devono eliminare i riflessi indesiderati, come i telescopi o i sensori di precisione. Rivestire le superfici interne di questi strumenti con un materiale ultra-nero permette di ottenere dati più accurati e immagini più nitide, essenziali per esplorazioni spaziali o ricerche scientifiche.
Un altro campo in cui questi materiali potrebbero fare la differenza è la termografia, ovvero la misurazione delle temperature attraverso la radiazione infrarossa. Un materiale che assorbe così bene la luce potrebbe migliorare l’efficienza dei sensori termici, permettendo rilevazioni più precise.

Oltre alle applicazioni tecniche, il nero più nero ha un impatto visivo affascinante. L'artista britannico Anish Kapoor ha ottenuto l'esclusiva per l'utilizzo del Vantablack nelle sue opere, creando un dibattito acceso nel mondo dell'arte. Tuttavia, l'uso di materiali simili si è esteso anche oltre, e l'arte ha trovato modi nuovi e provocatori per esprimere il concetto di assenza e di vuoto attraverso queste superfici. Il rivestimento di oggetti con materiali ultra-neri crea un effetto ottico straniante: gli oggetti sembrano perdere la loro tridimensionalità, diventando pozzi di oscurità che sfidano la percezione visiva umana.

Immagine
Opera "Descent Into Limbo" by Anish Kapoor esposta nel 2018 a Porto
Sfondo autopromo
Cosa stai cercando?
api url views