Dal MIT arriva il nero più nero di sempre!

Realizzato con nanotubi di carbonio, il nuovo rivestimento è 10 volte più scuro di altri materiali molto neri.
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Dal MIT arriva il nero più nero di sempre!

Gli ingegneri del MIT sono riusciti a sintetizzare un materiale che è 10 volte più nero di qualsiasi cosa sia stata segnalata in precedenza. Il materiale è costituito da nanotubi di carbonio allineati verticalmente, o CNT, microscopici filamenti di carbonio, come una foresta sfocata di minuscoli alberi, che il team ha coltivato su una superficie di un foglio di alluminio inciso con cloro. La pellicola cattura almeno il 99,995 % di qualsiasi luce in entrata, rendendolo il materiale più nero mai registrato.

Il felice matrimonio di scienza e arte

I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista ACS-Applied Materials and Interfaces. Stanno anche sfruttando il materiale simile a un mantello come parte di una mostra alla Borsa di New York, intitolata “The Redemption of Vanity“.

L’opera, concepita da Diemut Strebe, artista residente al MIT Center for Art, Science, and Technology, in collaborazione con Brian Wardle, si tratta del professore di aeronautica e astronautica al MIT, e il suo gruppo, e il MIT Center for Art, Diemut Strebe, artista in residenza di Science and Technology, presenta un diamante giallo naturale da 16,78 carati di LJ West Diamonds, stimato in 2 milioni di dollari, che il team ha rivestito con il nuovo materiale CNT ultranero. L’effetto è sorprendente: la gemma, normalmente sfaccettata brillantemente, appare come un vuoto piatto e nero.

Wardle afferma che il materiale CNT, oltre a fare una dichiarazione artistica, può anche essere di uso pratico. Ad esempio nei paraocchi ottici che riducono l’abbagliamento indesiderato, per aiutare i telescopi spaziali a individuare gli esopianeti in orbita.

“Ci sono applicazioni ottiche e di scienze spaziali per materiali molto neri e, naturalmente, gli artisti sono stati interessati al nero, da molto prima del Rinascimento. Il nostro materiale è 10 volte più nero di qualsiasi cosa sia mai stata segnalata, ma penso che il nero più nero sia un bersaglio in costante movimento. Qualcuno troverà un materiale più nero e alla fine capiremo tutti i meccanismi sottostanti e saremo in grado di progettare correttamente il nero definitivo.”

Dice il coautore di Wardle sull’articolo è l’ex postdoc del MIT Kehang Cui, ora professore alla Shanghai Jiao Tong University.

Un tuffo nel nero assoluto

Wardle e Cui non avevano intenzione di progettare un materiale ultranero. Invece, stavano sperimentando modi per coltivare nanotubi di carbonio su materiali elettricamente conduttori come l’alluminio, per aumentare le loro proprietà elettriche e termiche.

Ma nel tentativo di coltivare CNT su alluminio, Cui si è scontrato con una barriera, letteralmente: uno strato di ossido sempre presente che ricopre l’alluminio quando è esposto all’aria. Questo strato di ossido funge da isolante, bloccando invece di condurre elettricità e calore. Mentre cercava modi per rimuovere lo strato di ossido di alluminio, Cui trovò una soluzione in sale o cloruro di sodio.

A quel tempo, il gruppo di Wardle utilizzava sale e altri prodotti della dispensa, come bicarbonato di sodio e detersivo, per coltivare nanotubi di carbonio. Nei loro test con il sale, Cui ha notato che gli ioni cloruro stavano consumando la superficie dell’alluminio e dissolvendo il suo strato di ossido.

Cui ha scoperto che se immergeva un foglio di alluminio nell’acqua salata, poteva rimuovere lo strato di ossido. Ha quindi trasferito la pellicola in un ambiente privo di ossigeno per prevenire la riossidazione. Infine, ha posizionato l’alluminio inciso in un forno, dove il gruppo ha eseguito tecniche per coltivare nanotubi di carbonio tramite un processo chiamato deposizione chimica da vapore.

Rimuovendo lo strato di ossido, i ricercatori sono stati in grado di far crescere nanotubi di carbonio su alluminio, a temperature molto più basse di quelle che avrebbero altrimenti, di circa 100 gradi Celsius. Hanno anche visto che la combinazione di CNT su alluminio ha migliorato significativamente le proprietà termiche ed elettriche del materiale, una scoperta che si aspettavano.

Wardle e Cui hanno già richiesto un brevetto sulla tecnologia. E stanno rendendo il nuovo processo CNT disponibile gratuitamente a qualsiasi artista da utilizzare per un progetto artistico non commerciale.

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