Le noir le plus noir : Les ingénieurs du MIT développent un matériau si sombre qu’il fait disparaître les choses
Les ingénieurs du MIT ont créé un matériau si sombre qu’il semble rendre invisibles à l’œil nu des objets tels que des diamants brillants.
Le matériau ou le revêtement est 10 fois plus sombre que les autres matériaux très noirs. Et, ils l’ont trouvé accidentellement.
Le matériau est fait de nanotubes de carbone ou (NTC) – de minuscules filaments de carbone avec une structure en maille. Les chercheurs ont cultivé le matériau sur une feuille d’aluminium gravée au chlore. Ils disent que “la feuille capte plus de 99,96 % de la lumière entrante, ce qui en fait le matériau le plus noir jamais enregistré”. Mais, pendant la recherche, ils ont aussi vu que le matériau absorbait presque 99,99 % de la lumière sous différents angles.
Le matériau fait partie d’une exposition d’art intitulée “The Redemption of Vanity“ au New York Stock Exchange, une collaboration entre le professeur Brian Wardle, co-auteur de l’étude, et Diemut Strebe, artiste en résidence du MIT.
La partie la plus intéressante de cette exposition d’art est que ce nouveau matériau à base de NTC recouvre “un diamant jaune naturel de 16,78 carats d’une valeur estimée à 2 millions de dollars“.
L’effet est étonnant : le diamant est rendu invisible et devient “un vide plat et noir”.
Les ingénieurs du MIT ont mis au point un matériau fait de nanotubes de carbone qui est 10 fois plus noir que tout ce qui a été rapporté précédemment. Source : R. Capanna, A. Berlato et A. Pinato via Eurekalert
Les chercheurs, Wardle et le co-auteur Kehang Cui, un ancien post-doctorant du MIT, n’avaient pas l’intention de créer ce nouveau matériau ultra noir. “Au lieu de cela, ils expérimentaient des moyens de cultiver des nanotubes de carbone sur des matériaux électriquement conducteurs comme l’aluminium, afin de renforcer leurs propriétés électriques et thermiques”, note le communiqué de presse du MIT.
Au départ, ils ne s’attendaient pas à se concentrer sur les propriétés optiques du matériau. Ils ont été vraiment surpris par la couleur du matériau et ils ont mesuré la réflectance optique de la couleur, ce qui a conduit à la découverte accidentelle.
Le noir le plus noir vs Vantablack
Il y a quelques années, Surrey NanoSystems a créé un matériau similaire appelé “Vantablack“, qui selon elle absorbe 99,965 % de la lumière. Plus tard, ils ont battu leur propre record en créant quelque chose qui ne pouvait pas être détecté sous un spectromètre, c’est-à-dire qu’il absorbait 99,99 % de la lumière.
Cependant, compte tenu de ce nouveau développement, cette découverte accidentelle peut être revendiquée comme le noir le plus noir du monde à ce jour, avec “99,995 % [d’absorption] de lumière entrante”, si la lumière entrante est réfléchie sous tous les angles.
Photo of the 6-inch CNT-Al structure synthesized in a 1-inch furnace. Source: ACS-Applied Materials and Interfaces
Le professeur Wardle commente cet effort constant pour fabriquer le matériau noir le plus noir du monde : “Notre matériel est 10 fois plus noir que tout ce qui a jamais été rapporté.”
“Quelqu’un trouvera un matériau plus noir, et nous finirons par comprendre tous les mécanismes sous-jacents, et nous serons capables de concevoir correctement le noir ultime” – tout comme l’ont fait les ingénieurs de Surrey NanoSystems – dont le Vantablack est maintenant utilisé comme peinture automobile par nul autre que BMW.
Applications
Outre la peinture automobile, ces types de matériaux de NTC sont incroyablement utiles dans une variété d’industries, en particulier l’industrie aérospatiale. Ils “réduisent les reflets indésirables, aident les télescopes spatiaux à repérer les exoplanètes en orbite”, a dit Wardle.
Aujourd’hui, l’astrophysicien et lauréat du prix Nobel John Mather s’intéresse également à ce nouveau matériau pour fabriquer une “ombre d’étoile” qui protégera un télescope spatial de la lumière.
Il demande, “Voudriez-vous voir une Terre en orbite autour d’une autre étoile ?”
“Il nous faut quelque chose de très noir. Et ce noir doit être dur pour résister à un lancement de fusée. Les anciennes versions étaient de fragiles forêts de fourrures, mais ce sont plutôt des brosses à récurer, construites pour résister aux abus.”
Les chercheurs ont déposé une demande de brevet, mais ont rendu le nouveau procédé NTC librement accessible aux artistes dans un cadre non commercial.
Les résultats sont publiés dans la revue ACS-Applied Materials and Interfaces.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
