Dünya’nın En Karanlık Malzemesi |
Vantablack

Bir yüzey düşünün; ışığın %99.965'ini absorbe ediyor ve yeni olan versiyonu bu orandan daha fazlasını absorbe edebiliyor ancak günümüz ışık ölçüm cihazlarının hassasiyeti yetersiz geldiği için net sayısal sonuç alınamıyor. Surrey Nanosistemler'in geliştirdiği karanlık malzemenin ayrıntıları haberimizde.

A- A+

14.08.2016 tarihli yazı 12878 kez okunmuştur.

Vantablack Malzeme Karanlık

Vantablack, Surrey Nanosistemler şirketi tarafından geliştirilen mükemmele yakın, neredeyse hiçbir ışığın kurtulamadığı bir karanlık malzemedir. Açılımı Dikey Dizilmiş Siyah Nanotüp Serisi olup ve şu anda dünyada bilinen en karanlık malzemedir. Vantablack'i bulanlar, karanlık malzemenin düz bir hat üzerine eşit aralıklarla dizilmiş milyarlarca yüksek boy oranlı karbon nanotüplerden (CNT) oluştuğunu açıkladılar.

►İlginizi Çekebilir: Süper Hidrofobik Kaplama Nedir?

Karanlık malzeme fotonların ya da ışımaların, CNT'lerin arasına geçmesine izin verir. Malzemeye kesintisiz çarpan ışık veya türevlerinin yaklaşık olarak tamamı absorbe edilir ve ısıya dönüştürülür. Açığa çıkan ısı neredeyse tespit edilemeden, kısa bir süre içerisinde malzemenin altındaki yüzey malzemesine geçer ve hızlıca dağılır. Vantablack tüpleri yoğunluğu çok daha az olan bir malzeme üzerine yayılır ve ortaya çıkan ısının yalnızca %0.05'i karanlık malzemede kalır. Bunun doğrudan bir sonucu olarak, tüplerin en üst noktasına gelen ışık temasıyla ilk olarak ışık miktarı minimize edilir. Geriye kalan ise gözlemciye yeniden yansıtılır.

Bir önceki kaplama çalışması 750nm dalga boyuna sahip ışığın %99.965'ini absorbe ederken, yeni bir deneme ise çok daha fazlasını absorbe etmeyi başardı. Günümüz teknolojisindeki ışık ölçüm cihazlarının hassasiyeti yeterli gelmediği için yansıyan ışık oranı hesaplanıp sayısal bir sonuç alınamadı.

►İlginizi Çekebilir: Dünya'nın en Kaygan Malzemesi | BAM

Surrey Nanosistemler şirketi malzemenin olağanüstü özelliklere sahip olduğunu iddia ederek UV, Görünür ışık ve IR kaynaklarının soğurulma aralıklarını "UV (200-350 nm dalga boylu), görünür ışık (350-700 nm dalga boyu aralığında) ve IR (16 mikrondan daha büyük dalga boylu)" olarak belirtti.

Boşluklu mimariye sahip CNT'lerin yapısı bir ya da daha fazla atomun kalınlığındaki levhalardan oluşmaktadır. Ayrıca nanotüplerin olağanüstü incelikteki çapı yalnızca 2x10^-8 metre kadardır. Malzemenin nitelikleri, yapı mühendisliğinde düşük yansıtma ve yüksek emilim gerektiren alanlar için çok cazip gelmektedir. Ayrıca karanlık malzeme oldukça hafif bir yapıya sahip olup en etkin noktada çalışması için tipik bir kaplamanın 20-30 mikron aralığında olması gerekir ve böyle tasarımda bir metrekarenin ağırlığı sadece 2,5 gr gelmektedir.

CNT'ler ile kaplanan modüller büyük ölçüde esneme kabiliyetine sahip ve bükülmeye oldukça elverişli olmaktadır. Elastik yapılı formül malzemeyi çok dayanıklı kılmakta, aşırı şok ve titreşimli ortam koşullarında bile etkin kılmaktadır. CNT'lerin alt yüzey ile bağları neredeyse kusursuz ve çok güçlü olması termal döngü, şok ve titreşimin tölere edilmesinde büyük rol oynamaktadır.Malzemenin -196°C'deki sıvı nitrojen içerisine daldırılmasından sonra direk 300°C sıcaklıktaki bir yüzeye alınmasıyla yapılan deneyde CNT'nin özelliklerinde neredeyse hiçbir değişiklik olmadığı gözlemlenmiştir. Bu yüksek dayanımının sonucu olarak dışarıya herhangi bir gaz çıkışı da olmamaktadır. Diğer siyah kaplamaların aksine Vantablack ayrıca sürpriz bir şekilde süper hidrofobik özelliğe de sahiptir. Su içerisine daldırıldığında, optik karakteristiklerinden hiç biri etkilenmemektedir.

Malzemenin yaygın kullanım alanı olarak havacılık endüstrisi görülmektedir. Vantablack sadece görünür ışığı değil IR spektrumumda neredeyse bütün ışığı absorbe edebilmektedir. Kusursuz bağ kurma, kolay uygulanabilme gibi özelliklerinin alüminyum alaşımlar ile birleştirilmesi, uzay araçları ve cihazlar için oldukça kullanışlı olacaktır. Malzeme şu anda birçok uzay fırlatma araçlarına uygulanmakta ve daha da geliştirilmesi için çalışmalar devam etmektedir.