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Zu Ihrer Information: Was ist das dunkelste Material auf der Erde?

2021

Die Vorstellung von dunklen Materialien kommt Ihnen vielleicht bekannt vor, wenn Sie Fantasy-Trilogien lesen oder sich beiläufig Zeilen aus Paradise Lost merken möchten . Leider wird dieses Material nicht verwendet, um weitere Welten zu erschaffen - aber es könnte helfen, diese zu retten. Vertikal ausgerichtete Kohlenstoffnanoröhren (VACNT), das dunkelste Material, das dem Menschen bekannt ist, wurden 2007 von Forschern des Rennselaer Polytechnic Institute (RPI) entwickelt. Mit der Fähigkeit, 99, 970 Prozent des Lichts zu absorbieren, hat VACNT erhebliche Auswirkungen auf die Solarenergieforschung. Zum Beispiel kann es verwendet werden, um die Effizienz von Sonnenkollektoren zu verbessern.

Rennselaers Forscher sind nicht die einzigen, die versuchen, ultradunkle Materialien herzustellen. Sie standen in einem Quasi-Wettbewerb mit der NASA, die ein Material entwickelt hat, das ebenfalls aus Kohlenstoffnanoröhren besteht und nach demselben Verfahren hergestellt wurde. Mit nur 99, 5 Prozent Absorption ist es jedoch nicht ganz so dunkel wie Rennselaers VACNT.

Warum überhaupt ein Wettlauf um dunkle Materialien? Ist normale schwarze Farbe nicht dunkel genug, um alle Lichtfarben zu absorbieren? Herkömmliche schwarze Farben und Graphit absorbieren das meiste sichtbare Licht, reflektieren jedoch aufgrund der dielektrischen Grenzfläche einen erheblichen Anteil - eine moderate Reflexion von 5 bis 10 Prozent in der Luft. Die Forscher fanden heraus, dass sie ein superschwarzes Objekt erzeugen können, indem sie lange Nanostrukturen niedriger Dichte mit tiefen Poren entwickeln, die in Arrays angeordnet sind. In der statischen Elektronenmikroskopaufnahme sieht das Material fast wie ein Wald aus.

Während die Wissenschaftler das Ziel einer Reflexion nahe Null noch nicht erreicht haben, können das dunkle Material von RPI - und zukünftige, bessere Versionen davon - für die Umwandlung von Sonnenenergie und pyroelektrische Detektoren verwendet werden. Da das Material Licht absorbiert, kann es auch zur Kühlung eingesetzt werden. Kein Wunder, dass es ein Rennen gibt, um es zu perfektionieren - in einer sich erwärmenden Welt könnte es verdammt nützlich sein.

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