Zwarter dan zwart materiaal ontdekt

Zwarte verf absorbeert ongeveer 85% van het licht dat er op valt. Onderzoekers hebben nu naar eigen zeggen een materiaal ontwikkeld dat een indrukwekkende 99% absorbeert. Erg handig, onder meer voor betere zonnecellen.

Evgenii Narimanov van Purdue University (waar wel meer opmerkelijk onderzoek vandaan komt) en een aantal collega’s hebben iets anders bedacht dan verf: een zogeheten hyperbolisch metamateriaal dat de meeste soorten licht in zijn structuur absorbeert.

Ze produceerden dit materiaal door zilveren nanodraadjes in een membraan van aluminiumoxide te laten groeien om een platte, lichtabsorberende ‘tegel’ te maken. Dit metamateriaal absorbeert ongeveer tachtig procent van alle licht dat er op valt. Niet gek, maar nog steeds onvoldoende, dus.

Met een kleine aanpassing, bedachten ze, konden ze dit percentage drastisch opvoeren. Door het oppervlak te verruwen, zorgden ze er voor dat het licht meerdere keren intern weerkaatst, waarbij elke keer een hoog percentage wordt geabsorbeerd. De fotonen worden als het ware het materiaal “ingezogen”. Ze ontwikkelden zo een substantie dit tot 99% van het licht absorbeerde.

Heel wat beter dan zwarte verf, dus. Volgens Narimanov en zijn teamgenoten hebben ze dus iets ontwikkeld dat “zwarter dan zwart” is. Als je dit principe op een zonnecel toepast, zou je de efficiëntie zeker met tien tot twintig procent kunnen vergroten.

De visuele effecten zijn uiteraard ook zeer spectaculair. Er lijkt een volledige schaduw in volle zonneschijn te zijn, alsof er een stuk uit het voorwerp is weggesneden. Waarschijnlijk worden vormgevers en modeontwerpers hier redelijk enthousiast van. Het is ook ideaal om te voorkomen dat strooilicht foto’s en dergelijke verpest.
Aangepast voor infrarode straling, in militaire uniformen, zou het een goed wapen tegen nachtkijkers zijn. En zo is er nog meer te bedenken. Wie weet nog meer toepassingen?

Bron:

17 reacties op “Zwarter dan zwart materiaal ontdekt”

  1. “Aangepast voor infrarode straling, in militaire uniformen, zou het een goed wapen tegen nachtkijkers zijn. En zo is er nog meer te bedenken. Wie weet nog meer toepassingen?”

    Of ik moet iets goed missen, maar een nchtkijker gebruikt i.r. (warmte kijker) Dus daar heb je niets aan. ;)

        1. Goed wapen tegen nachtkijkers?
          Dat snap ik even niet.

          Als alles geabsorbeerd wordt zal alles dus omgezet worden in warmte, deze warmte zal dan toch ook uitstralen?
          Of is het uitstralen hiervan ook onmogelijk gemaakt door dit materiaal?

          (als dat zo zou zijn zou het materiaal toch verschrikkelijk heet worden?)

        2. Nee, het materiaal mag geen warmte uitstralen. Warme voorwerpen lichten op bij een infraroodcamera terwijl koude voorwerpen donker zijn. Een infraroodcamera kan tot -40 C meten = 233,15 K. Koelere voorwerpen registreert het dus niet; materiaal in een bose-einsteincondensaat?

    1. Je hebt verschillende soorten nachtkijkers waaronder IR, thermo of helderheidsversterkers.
      Tegen helderheidsversterkers zou het kunnen werken.
      Tegen thermo niet inderdaad

  2. De zon is ook een zwarte straler en die zie ik toch best wel.
    Dus ben ik bang dat het materiaal zich niet zo goed leent als wapen tegen nachtzicht apparatuur.
    Te donker is ook niet goed als je een zwarte vlek door een helder infrarode jungle of woestijn ziet stappen ;)

  3. Kleur kent drie dimensies: tint, helderheid en verzadiging. Verzadiging is de zuiverheid van een kleur, de mate waarin deze chromatisch is. Achromatische ‘kleuren’ (zwart en wit) verschillen alleen in helderheid, chromatische ook in tint (golflengte) en verzadiging.
    Wit en zwart hebben beide geen tint (grijs wel),
    zwart heeft een minimale helderheid,
    het grappige is: het zwartste zwart – metamateriaal- heeft geen contrast = wisselwerking met de omgeving!

Laat een reactie achter

Dutch