คำอธิบายของสีดำสนิทและชื่อสีที่มืดที่สุดในโลกคืออะไร
วัตถุที่เราเรียกว่าสีดำนั้นไม่สามารถเรียกในทางวิทยาศาสตร์ได้ เนื่องจากมีการสะท้อนรังสีที่ตกกระทบบนวัตถุเป็นเปอร์เซ็นต์ สีที่ดำที่สุดในโลกควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นสีที่ดูดซับแสงได้ 100% สีนี้สร้างสรรค์โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษจาก Surrey NanoSystems สารที่เกิดขึ้นสะท้อนแสงเพียง 0.04% ของแสงที่ตกกระทบ และดูเหมือนว่าผู้ชมจะไม่เห็นวัตถุสามมิติ แต่เป็นความว่างเปล่าขนาดใหญ่เหมือนหลุมดำ
สีไหนดำที่สุด
ผู้สร้าง Surrey NanoSystems เรียกผลงานของพวกเขาว่า Vantablack ส่วนแรกของชื่อ "vanta" เป็นคำย่อของสำนวนภาษาอังกฤษ "arrays de nanotubes vertically aligned" - กล่าวคือ "arrays of nanotubes aligned vertical"
Vantablack ไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นสีในความหมายแบบคลาสสิก ไม่ใช่เม็ดสี แต่เป็นสารที่ประกอบด้วยนาโนทิวบ์จำนวนมาก ซึ่งไม่ได้มีไว้สำหรับการวาดภาพ ไม่ถูกต้องที่จะเรียกสารว่าสีดำ ตามนุษย์รับรู้สีได้เมื่อแสงสะท้อนจากพื้นผิวที่ทาสี และสี Vantablack ดูดซับแสงได้เกือบหมด ดังนั้นจึงถูกต้องกว่าที่จะเรียกว่าไม่มีสี
Vantablack มีชื่ออยู่ใน Guinness Book ว่าเป็นสารที่มืดที่สุดในโลกไม่มีอะนาล็อกตามธรรมชาติแม้แต่หินถ่านหินที่มืดที่สุดก็สะท้อนแสงได้ 4%
หากยิงลำแสงเลเซอร์ไปที่พื้นผิวที่ทาสีด้วยสีนาโน ลำแสงจะหายไปราวกับถูกดูดกลืน วัตถุที่ทาสีด้วยสีดำที่สุดจะถูกรับรู้โดยอวัยวะที่มองเห็นเป็นสองมิติ
วัสดุที่มืดที่สุดนั้นแข็งแกร่งกว่าเหล็ก แต่การนำความร้อนนั้นดีกว่าทองแดง แต่โครงสร้างที่มีความต้านทานเชิงกลสูงไม่ได้ทำให้สีทนทานต่อความเค้นเชิงกลที่รุนแรง: แรงกระแทกและแรงเสียดทานคงที่
มันทำได้อย่างไรและทำงานอย่างไร
หมึกสีดำคือท่อนาโนที่มีทิศทางในแนวตั้งซึ่งปลูกบนแผ่นอะลูมิเนียม ในการสร้าง Vantablack จะใช้อนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2 นาโนเมตร ซึ่งอิ่มตัวด้วยก๊าซแล้วจะเปลี่ยนรูปเป็นท่อคาร์บอน 1ซม2 มีความเข้มข้นมากกว่าพันล้านท่อ
การเพาะเลี้ยงอะลูมิเนียมดำเนินการที่อุณหภูมิ 400°C ในการเปรียบเทียบ NASA สร้างสีย้อมสีดำเข้มข้นที่อุณหภูมิ 750°C โครงสร้างของสารมีลักษณะเฉพาะคือความสม่ำเสมอ ท่อห่างกันไม่มาก แต่ก็ไม่ใกล้กัน โฟตอนที่ตกลงบนพื้นผิวจะจบลงด้วยการกดทับระหว่างท่อนาโนและถูกดูดซับและเปลี่ยนเป็นความร้อน เปรียบได้กับแสงแดดที่ส่องลงมาในป่าทึบที่หายไประหว่างลำต้นของต้นไม้ที่มีระยะห่างกันหนาแน่น
Vantablack มีสองรสชาติ:
- สำหรับการเคลือบผิวด้วยสเปรย์สุญญากาศ
- สเปรย์สำหรับฉีดพ่น Vantablack S-VIS
Vantablack Black สามารถใช้ได้กับวัสดุหลากหลายประเภท มันถูกใช้กับ:
- แผ่นอะลูมิเนียม อะลูมิเนียมออกไซด์ และไนไตรด์
- โลหะผสมอลูมิเนียมพลาสติก 6000 (ด้วยการเติมซิลิกอนและแมกนีเซียม)
- โลหะผสมอลูมิเนียมความแข็งแรงสูง 7000 (ด้วยการเพิ่มแมกนีเซียมและสังกะสี)
- เหล็กกล้าไร้สนิม
- โคบอลต์พื้นฐาน ทองแดง นิกเกิล โมลิบดีนัม
- แร่ธาตุ - ไพลินและควอตซ์
- ซิลิกอนไดออกไซด์
- ไทเทเนียมไนไตรด์
สี Vantablack แบบคลาสสิกสามารถใช้ได้กับวัสดุที่มีจุดหลอมเหลว 450°C Vantablack S-VIS รุ่นสเปรย์เหมาะสำหรับวัสดุที่หลอมละลายที่อุณหภูมิสูงกว่า 100°C
สีดำที่สุดไม่ได้ทำขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมพลเรือน วัตถุประสงค์เบื้องต้น - ใช้ในการติดตั้งทางทหารและดาราศาสตร์ Vantablack ป้องกันการกระเจิงของลำแสงในกล้องโทรทรรศน์ สามารถใช้เพื่อปรับเทียบกล้องภาคพื้นดินและกล้องโคจรที่ทำงานในโหมดอินฟราเรด เพื่อปกป้องนักบินอวกาศและยานอวกาศจากรังสีดวงอาทิตย์
ทิศทางการใช้งานที่น่าสนใจและมีแนวโน้มมากที่สุดคือการสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มองเห็นดาวเคราะห์นอกระบบ เทคนิคนี้ดูดซับแสงดาว ทำให้ตรวจจับดาวเคราะห์ได้ยาก
ด้วยการใช้สี คุณสามารถสร้างการเคลือบที่ป้องกันความผันผวนของอุณหภูมิอย่างฉับพลัน ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการดูดซับความร้อน ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบของการป้องกันความร้อน สารนี้สามารถนำไปใช้ในการสร้างชุดประกอบขนาดเล็กและชิ้นส่วนของผลิตภัณฑ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า ในอุตสาหกรรมการทหาร สีดำสามารถเป็นประโยชน์สำหรับการเคลือบอำพรางความร้อนของเครื่องบิน สำหรับการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกลับ
ผลิตภัณฑ์ที่สร้างโดย Surrey NanoSystems ได้รับความสนใจจากผู้ผลิตสมาร์ทโฟน นาฬิกาหรู และแผงหน้าปัดรถยนต์สีนี้ใช้ในการผลิตอุปกรณ์เลเซอร์เซนเซอร์สำหรับยานยนต์ขับเคลื่อนด้วยตนเองและขับเคลื่อนอัตโนมัติ มีการใช้สีดำ Vantablack มากขึ้นในอุตสาหกรรมพลเรือน แม้ว่าการผลิตจะยังอยู่ระหว่างการทดลอง ไม่ใช่สำหรับการบริโภคทั่วไป
ดังนั้นเราจึงได้ลองทำเสื้อผ้าจากสีดำแล้ว เนื่องจากลักษณะเฉพาะของโครงสร้างของผ้าสิ่งทอ เปอร์เซ็นต์การดูดกลืนแสงจึงต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม แม้เสื้อผ้าที่มีรอยยับมาก ก็ยังไม่เห็นรอยยับ
อาคารที่มืดที่สุดถูกสร้างขึ้นในปี 2018 ที่เมืองพย็องชัง ประเทศเกาหลีใต้ สำหรับการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาว Asif Khan สถาปนิกชาวอังกฤษเรียกศาลาที่สร้างขึ้นสูง 10 ม. และกว้าง 35 ม. พร้อมผนังโค้ง 4 ด้านว่า "Cosmic Split" ผนังถูกแต่งแต้มด้วยแสงไฟที่สร้างเอฟเฟกต์ของท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาว
รถคันเดียวที่เคลือบ Vantablack S-VIS คือ BMW X6 การสะท้อนแสงของการเคลือบคือ 1% ดังนั้นรถจึงไม่ดูเป็นสองมิติอย่างสมบูรณ์ ในช่วงฤดูหนาวปี 2020 บริษัท H. Moser & Cie ของสวิสนำเสนอนาฬิกาสุดหรูที่มีหน้าปัดสีดำเคลือบด้วย Vantablack ค่าใช้จ่ายของพวกเขาคือ 75,000 ดอลลาร์
เรื่องราวของการเกิดขึ้นของซุปเปอร์แบล็ค
สี Vantablack ถูกนำเสนอโดยผู้เชี่ยวชาญจาก Surrey NanoSystems และนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษในปี 2014 พวกเขาร่วมกันสร้างสารที่รังสีแสงของสเปกตรัมที่มองเห็นหายไป 99.96% เช่นเดียวกับการปล่อยคลื่นวิทยุและไมโครเวฟ
สิ่งประดิษฐ์นี้ไม่เพียง แต่สนใจเฉพาะผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมการทหารและอวกาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงช่างฝีมือด้วย ดังนั้น ประติมากรชื่อดัง Anish Kapoor ซึ่งเริ่มสนใจสีเป็นวัสดุสำหรับการติดตั้งงานศิลปะ จึงตกลงกับบริษัทผู้ผลิตเพื่อให้สิทธิ์แต่เพียงผู้เดียวในการใช้วัสดุสีดำที่ผลิตในรูปของสเปรย์
ความอวดดีของ Kapoor ทำให้เกิดความโกรธเคืองของปรมาจารย์ศิลปะที่มีชื่อเสียงหลายคน หนึ่งในผู้โกรธเคืองคือ Stuart Sample ศิลปินชาวอังกฤษ การแก้แค้นเกิดขึ้นไม่นาน: ศิลปินได้สร้างกลุ่มสีย้อมพิเศษของเขาเองสำหรับการบริโภคทั่วไป ทุกคนสามารถซื้อได้ยกเว้น Kapoor และผู้ใต้บังคับบัญชาของเขา
เป็นไปได้ไหมที่จะซื้อมัน
Vantablack สามารถซื้อได้ในสหราชอาณาจักรเท่านั้นโดยบุคคลตามกฎหมายเท่านั้น ลูกค้าของ Paint คือพิพิธภัณฑ์และสถาบันอุดมศึกษาที่ต้องการอุปกรณ์เพื่อการสาธิต การวิจัย และบริษัทอุตสาหกรรม เจ้าหน้าที่ของ Surrey NanoSystems เลือกลูกค้าที่พวกเขากำลังพิจารณาทำสัญญาด้วยอย่างระมัดระวัง
อะนาล็อกที่รู้จัก
Stuart Sample โกรธ Kapoor ออกสีย้อมที่ไม่เหมือนใครสำหรับการบริโภคทั่วไป:
- BLACK 2.0 - สีดำสนิท
- PINK - ชมพูสุด ๆ
- Glittery Glitter - แวววาวสุด ๆ
- Phaze และ Shift - ซึ่งเปลี่ยนสีตามอุณหภูมิ
BLACK 2.0 คือการพัฒนาที่ยอดเยี่ยมที่คัดสรรโดย Stuart Sample สีที่เหนือกว่า Vantablack ในแง่ของการดูดกลืนแสงถือเป็นอะนาล็อกขั้นสูงที่มีให้สำหรับผู้ซื้อทุกราย
ตัวอย่างไม่ได้ครองตำแหน่งผู้นำในการใช้สีที่ดำที่สุดในช่วงเวลาสั้น ๆ Massachusetts NanoLab ได้สร้างสีย้อมสีดำที่เรียกว่า Singularity Black การดูดกลืนแสงเกือบ 100% วัตถุที่ทาสีจึงมีสองมิติอย่างสมบูรณ์ คนแรกที่ใช้สีคือประติมากร Jason Chase ผู้สร้างองค์ประกอบ "Black Iron Ursa" ผลิตภัณฑ์นี้มีให้สำหรับผู้ซื้อรายใดสำหรับ 20 มล. ผู้ผลิตขอเพียง $ 50