Vantablack, een kleurstof zwarter dan zwart

Wat krijg je als je een voorwerp verft met een kleurstof, die zoveel licht absorbeert dat er werkelijk bijna geen foton meer teruggekaatst wordt? Maak kennis met Vantablack. Maar zijn er nog zwartere kleurstoffen denkbaar?

Wat is zwart?

Natuurkundig gezien is zwart de afwezigheid van welk licht dan ook. Volmaakt zwart betekent: geen enkel licht meer. Zwart heeft ook een keerzijde. Namelijk, de zwarte straler. Dat is een oppervlak, dat precies volgens de (onder natuurkundigen) wereldberoemde wet van Boltzmann straling uitzendt. Zo is een zwarte straler op kamertemperatuur totaal zwart, maar zendt deze wel infraroodstraling uit. Bereikt de zwarte straler temperaturen boven de duizend graden, dan gaat deze rood, wit en vervolgens blauw gloeien. Daarom koelen zwarte stralers ook snel af, een oppervlak dat warmte weerkaatst, minder snel.

Bestaat er volmaakt zwart?

Volmaakt zwart bereiken is tot nu toe nog geen enkele wetenschapper of uitvinder gelukt. Het totale percentage zonlicht dat een voorwerp weerkaatst, wordt weergegeven als albedo. Een volmaakt zwart voorwerp heeft dus een albedo van nul procent. Een spiegel of volmaakt wit oppervlak heeft een albedo van honderd procent. Het albedo van bekende zwarte voorwerpen is enkele procenten. Houtskool en vers asfalt 4 procent, zwart fluweel 1 tot 4 procent. Opmerkelijk genoeg is ook de maan behoorlijk donker met een albedo van 12 procent. Dit is te vergelijken met dat van ouder asfalt. In theorie heeft een black hole een albedo van bijna nul, het geeft alleen de doorgaans zeer zwakke Hawkingstraling af.

Vantablack nadert de nul

Het blijkt opmerkelijk lastig om werkelijk alle invallende fotonen in te vangen, zonder dat deze weerkaatsen. Zelfs Vantablack is niet volmaakt zwart: het heeft een albedo van 0,04 procent. Dat wil zeggen dat het honderd maal zo weinig licht weerkaatst als houtskool of vers asfalt; slechts één op de 2500 lichtdeeltjes wordt weerkaatst. In de praktijk is dit genoeg om met Vantablack ingesmeerde voorwerpen te veranderen in een blob Niets.

Beide maskers zijn identiek. Het linker masker is met Vantablack behandeld, waardoor het verandert in een zwarte blob Niets. Bron: Surrey Nanosystems, voorlichtingsmateriaal

De recordbrekende oorspronkelijke Vantablack bestaat uit een “bos” van lange carbon nanotubes, waartussen de fotonen meerdere keren weerkaatsen en zo geabsorbeerd worden. Dit “nano-bos” is erg teer en daarom eigenlijk alleen interessant voor kunstprojecten. Het “bos” op een oppervlak produceren is ook extreem lastig en daarmee oninteressant voor grootschaliger toepassingen. Het bedrijf Surrey Nano Systems, waarvan werknemers Vantablack hebben ontwikkeld, brengt daarom nu een hele reeks lakken, sprays en andere van Vantablack afgeleide verfmiddelen uit, die veel minder zwart zijn. Al zit het albedo bij elk product ruim onder de 1%.

Wat heb je aan Vantablack?

Extreem zwarte oppervlakten hebben twee grote voordelen. Het eerste voordeel is dat ze voorkómen, dat strooilicht gevoelige detectoren, bijvoorbeeld telescopen, bereikt. Hier is de dure oorspronkelijke Vantablack dus zeer interessant. Ook voor in massa geproduceerde apparatuur is een VantaBlack coating erg interessant om alle strooilicht weg te vangen. Het tweede voordeel is dat ze snel warmte kwijt raken. Verder zijn er esthetische redenen. Zwart heeft een luxe, gezaghebbende reputatie. Een laag Vantablack op je dure auto, die deze in een opvallende vlek Niets verandert, is daarmee voor iemand die graag met zijn rijkdom imponeert, erg aantrekkelijk.

Source

Fabrikant, Surrey NanoSystems

1 thought on “Vantablack, een kleurstof zwarter dan zwart”

  1. Er is nou ook een extreem witte verf, dat heb ik op de site van Kijk gezien.
    En deze site heeft geen zoekvenster.
    De kabel van een ruimtelift moet een ketting met holle schakels worden van grafeen zodat er heliumgas in gedaan kan worden.
    Dan weegt ie nog maar 1 gram per kilometer ofzo.
    Dat had ik in het draadje over de ruimtelift willen zetten maar dat gaat niet zonder zoekfunctie.

Leave a Comment

English