Le matériau le plus noir jamais fabriqué a été développé en 2019 par le MIT (Massachusetts Institute of Technology) et est composé notamment de nanotubes de carbone capable de « piéger » 99,995 % de la lumière visible qui frappe ce matériau : c’est le noir le plus noir jamais créé. Ce matériel surpasse le record qui appartenait auparavant à Vantanoirle matériau qui a donné naissance à cette recherche du « noir absolu » et qui est capable d’absorber 99,965 % de la lumière visible incidente. Cette recherche est importante pour eux de nombreuses applications industriellesprincipalement dans le domaine optique pour éliminer les réflexions indésirables et les lumières parasites dans les télescopes et autres instruments optiques de haute précision.
Comment il est fabriqué et qui a créé le matériau le plus noir
Dans le 2019 une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a créé un matériau à base de nanotubes de carbone capable de absorber 99,995 % de lumière visible, ce qui en fait « le noir le plus noir jamais créé », comme ce matériau était présenté. L’idée du MIT est née presque par hasard, alors que les scientifiques tentaient d’améliorer les propriétés électriques des matériaux à base de nanotubes de carbone. Au lieu de cela, ils ont découvert que la combinaison de nanotubes avec un substrat en aluminium traité au chlore cela pourrait créer une surface extrêmement sombre.
La clé de son extraordinaire capacité à absorber la lumière visible réside donc dans la combinaison de facteurs chimiques et structurels. Lors des expérimentations, le matériau a été utilisé pour recouvrir un diamant jaune de 16,78 carats, qui devenait « invisible » lorsqu’il était recouvert par le noir ultra-absorbant. En effet, une fois recouverte de cette matière la silhouette du diamant est devenue plus noire que le noir du fond !
LE nanotubes de carbone ce sont des structures cylindriques constituées uniquement d’atomes de carbone, de dimensions de l’ordre du nanomètre (soit un milliardième de mètre), soit 10 000 fois plus fin qu’un cheveu humain. Dans le corps des structures extrêmement ordonnées, les atomes de carbone sont disposés en « tuiles » hexagonales.
Les nanotubes ont des propriétés uniques : ils sont exceptionnellement résistants et conduisent bien la chaleur et l’électricité. D’un point de vue optique, lorsqu’un rayon lumineux pénètre dans ce réseau de nanotubes je ne peux pas sortir facilement. Chaque photon (une particule de lumière) rebondit entre les nanotubes, perdant de l’énergie à chaque rebond jusqu’à ce qu’il soit complètement absorbé. Ce processus est similaire à ce qui se passe dans une pièce remplie de miroirs : si la lumière entre, elle continue de se refléter partout sans jamais trouver d’issue.
Vantablack, l’ancien matériau « noir absolu »
Dans le 2014 là Surrey NanoSystèmes développé le Vantanoirétablissant une nouvelle norme pour le noir absolu. Ce matériau était capable d’absorber jusqu’à 99,965% de lumière visible, rendant les objets recouverts de ce matériau presque dépourvus de forme et de profondeur. Ce matériel était également composé d’un forêt dense de nanotubes de carbone.
Pourquoi le noir absolu est important : applications industrielles
Mais pourquoi les scientifiques sont-ils si obsédés par la création de matériaux toujours plus sombres ? La réponse réside dans les applications potentielles. Des matériaux comme le Vantablack et le MIT black sont extrêmement utiles dans technologie optiqueen particulier dans les instruments qui doivent éliminer les réflexions indésirables, tels que les télescopes ou les capteurs de précision. Revêtir les surfaces internes de ces instruments avec un matériau ultra-noir permet d’obtenir des données plus précises et plus d’images clair, indispensable pour l’exploration spatiale ou la recherche scientifique.
Un autre domaine dans lequel ces matériaux pourraient faire la différence est la thermographie, c’est-à-dire la mesure des températures par rayonnement infrarouge. Un matériau qui absorbe si bien la lumière pourrait améliorer l’efficacité des capteurs thermiques, permettant des détections plus précises.
Outre ses applications techniques, le noir le plus noir a un impact visuel fascinant. L’artiste britannique Anish Kapoor a obtenu le droit exclusif d’utiliser Vantablack dans ses œuvres, créant un débat houleux dans le monde de l’art. Cependant, l’utilisation de matériaux similaires s’est encore étendue et l’art a trouvé des moyens nouveaux et provocateurs d’exprimer le concept d’absence et de vide à travers ces surfaces. Le revêtement des objets avec des matériaux ultra-noirs crée un effet optique aliénant : les objets semblent perdre leur tridimensionnalité, devenant des puits d’obscurité qui défient la perception visuelle humaine.