O que é Vantablack?
A cor preta me lembra os espessos óculos de argila de Woody Allen ou os chapéus abaulentos de Diane Keaton. No entanto, mesmo os óculos de Woody Allen brilham com a luz do Sol quando ele caminha pensativamente pelas ruas da cidade de Nova York. Talvez até mais escuras sejam as letras que são conjuradas na minha tela enquanto eu escrevo, mas ainda mais escuro é o pequeno quadrado no meu teclado que transforma um ‘O’ para um ‘C’. Esse pedaço é a diferença entre uma tigela de aveia e uma trupe de gatos subrepticios.Os gatos pretos eram um grupo entre os vários que moravam na infame coleção nacional de Edgar Allen Poe. Outro era o corvo macabro. Talvez, um exemplo ainda mais sombrio seja a capa da Bíblia de meu pai ou meuSer e Nadapor Sartre.Mas o mais escuro de todos eles são os buracos negros de Stephen Hawking em suaA Breve História do Tempo; Ealgo tão evasivo como a luz não pode escapar da atração siniestra de um buraco negro.
Vista simulada de um buraco negro na frente da grande nuvem de Magalhães. (Fonte da imagem: Wikipedia.org)
Para testemunhar este fenômeno estelar no passado, você precisaria viajar a bilhões de quilômetros de distância, mas não mais – a empresa britânica Surrey NanoSystems criou um material que é o ponto mais próximo de um buraco negro que nunca “veremos”. O revestimento super preto é a substância mais escura que o homem já sintetizou – é chamadoVantablack.
Vantablack
Vantablack, que soa como um personagem Marvel, é realmente um acrônimo para Nano Tube Arrays verticalmente alinhado-preto. A cor não é uma propriedade da natureza, mas sim uma invenção da mente. A infinidade de cores que encontramos em torno de nós é o resultado de comprimentos de onda que estimulam receptores especiais em nossos olhos conhecidos como hastes. No entanto, entre as diferentes bandas que constituem o espectro eletromagnético, nossas barras apenas respondem a algumas delas. Chamamos isso do alcance visível.
As cores são uma invenção do cérebro; O mundo é essencialmente coberto de tons de cinza. (Crédito da foto: Pexels)
Se as cores são apenas a absorção e a reflexão dos comprimentos de onda, preto e branco não são cores, mas sim uma representação da absorção e reflexão absolutas, respectivamente. Um objeto aparece preto porque absorveu todos os comprimentos de onda da luz incidente sobre ele, enquanto que um objeto aparece branco porque, ao contrário, reflete todos os comprimentos de onda incidentes.
Vantablack é tão escuro que não permite que nenhuma luz incidente refletisse e escape. O Laboratório Físico Nacional em Teddington descobriu que ele retém 99,965% da luz que cai em sua superfície atrativa – reflete apenas 0,035% da luz incidente. Isso é fenomenal!
Vantablack retém 99,965% da luz que cai em sua superfície atrativa, fazendo com que pareça ser um buraco de minhoca para um canto remoto no espaço profundo. (Crédito da foto: Surrey NanoSystems / Wikimedia Commons)
Como o seu amigo que promete ter apenas uma mordida “única”, o vantajack não absorve apenas os comprimentos de onda que correspondem à luz visível, ele presumivelmente consome comprimentos de onda adjacentes também – sua retenção prodigiosa também absorve comprimentos de onda ultravioleta e infravermelha, comprimentos de onda que nossos Os olhos nem sequer podem perceber! No entanto, o que o torna tão poderoso a este respeito?
Uma ‘Floresta’ de Nanotubos
O material Vantablack é composto de nanotubos de carbono densamente empacotados que estão alinhados verticalmente um ao lado do outro. Surrey NanoSystems descreve este arranjo como uma floresta povoada por milhões de árvores subindo. Cada tubo tem cerca de 20 nanômetros de largura e 14-20 nanômetros de altura, tornando-o 3.500 vezes menor do que um cabelo humano. Os tubos são tão compactos que um quadrado de 1 cm x 1 cm limita pelo menos 1 bilhão deles!
Quando a luz entra nesta floresta densa, o espaço entre os tubos absorve bruscamente a luz enquanto ela reflete e ricocheta. A luz é incapaz de escapar porque os tubos são bastante altos em relação ao seu diâmetro e ao espaço entre eles. Por exemplo, se as árvores que povoavam uma floresta tinham 2-3 km de comprimento, a luz penetrando a floresta de cima acharia quase impossível alcançar a superfície abaixo.
Vanatablack é uma floresta de nanotubos de carbono. (Crédito da foto: Flickr)
Ironicamente, os nanotubos de carbono são “cultivados” submetendo-os à luz; lâmpadas que queimam a 430º C.
Aplicações Vantablack
Devido às suas propriedades físicas únicas, o incidente de luz sobre um revestimento de Vantablack é convertido em calor. Dado que absorve quase 99,99% de luz, a conversão de energia é enorme. É essa propensão à absorção e ao calor que levaram o Vantablack a ser originalmente desenvolvido para os satélites absorverem o banho de luz do Sol até a última gota. O calor pode então ser usado para, digamos, poder eletrônico ou água de calor em uma nave espacial.
Sua alta absorção também garante a redução da luz indesejada sobre as câmeras infravermelhas de alto desempenho, sensores e vários instrumentos científicos. Para avaliar a sua durabilidade ou robustez para garantir sua eficácia em ambientes tão complexos, os pesquisadores testaram-se rigorosamente pela elasticidade, resistência ao calor, resistência ao choque e vibração. Esses atributos poderiam revolucionar tecnologias espaciais e de defesa, seja por meio de imagens eletro-ópticas ou sistemas de aquisição de alvo.
(Crédito da foto: Surrey NanoSystems / Wikimedia Commons)
Sua cor preta hipnotizante também é utilizada por designers e artistas para adornar objetos e inventar ilusões ópticas inexplicáveis. De fato, a falta de sombras faz com que até mesmo um revestimento grosso e tridimensional apareça em duas dimensões. Uma folha circular parece um buraco de minhoca para um canto remoto do espaço profundo. Se você residisse em um quarto com papel de parede com Vantablack, você perderia a sensação de espaço e tempo. A escuridão sedutora chamaria você a contemplar isso, e “quando você contempla o abismo, o abismo também olha para você”.
