Вантаблэк
| Имена | |
|---|---|
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
| Характеристики | |
| С | |
| Появление | Плотное черное покрытие |
| Плотность | 2,5 мг/см 3 |
| Температура плавления | >3000 ° C (5430 °F; 3270 К) |
| нерастворимый | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 | |
| Предупреждение | |
| Х319 , Х335 | |
| П261 , П281 , П305+П351+П338 | |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
РЕЛ (рекомендуется) | <1 мкг/м 3 более 8 часов TWA |
| Паспорт безопасности (SDS) | КАС 308068-56-6 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Vantablack — это класс суперчерных покрытий с общим коэффициентом полусферического отражения (THR) ниже 1%. [4] в видимом спектре. Название представляет собой аббревиатуру VANTA ( вертикально выровненные массивы нанотрубок ). [5] и черный .
Оригинальное покрытие Vantablack было выращено методом химического осаждения из паровой фазы (CVD) и считается «самым темным материалом в мире», поглощающим до 99,965% видимого света, измеренного перпендикулярно материалу. [6] [7] Покрытия уникальны тем, что они суперчерные и сохраняют равномерное поглощение света практически под всеми углами обзора. Оригинальный CVD Vantablack больше не производится для коммерческого применения, поскольку его заменили напыляемыми покрытиями Vantablack, которые обеспечивают аналогичные оптические характеристики в ключевых частях электромагнитного спектра. [8]
История
[ редактировать ]Бен Дженсен, основатель и технический директор Surrey NanoSystems, изобрел покрытия, которые были публично представлены в июле 2014 года. [9] и в конечном итоге коммерциализирована научной группой из Surrey NanoSystems.
Ранняя разработка произошла в Национальной физической лаборатории Великобритании; [10] термин «Ванта» был придуман позже. [11] Название «VANTABLACK» как светопоглощающего химического вещества является зарегистрированной торговой маркой Surrey NanoSystems Limited, [12] и упоминается в трех патентах, зарегистрированных в Ведомстве по патентам и товарным знакам США . [13]
Surrey NanoSystems покрывает детали клиентов на своем предприятии в Великобритании; она также поставляет краску для коммерческого применения. [14] Несколько других фирм также распространяют вертикально ориентированные массивы нанотрубок, в том числе NanoLab, [15] Санта-Барбара Инфракрасный [16] и другие. [17]
Коммерческое производство
[ редактировать ]Первые заказы были доставлены в июле 2014 года. [17] В 2015 году производство было расширено для удовлетворения спроса в аэрокосмической и оборонной отраслях. [ нужна ссылка ]
Споры
[ редактировать ]Споры возникли, когда компания Surrey Nanosystems предоставила Анишу Капуру эксклюзивные права на использование Vantablack в художественных целях. [18] Многие художники высказались против его монополии на это вещество. [19]
В ответ компания Nanolab, производитель углеродных нанотрубок из Уолтема, штат Массачусетс , в партнерстве с бостонским художником Джейсоном Чейзом выпустила черную краску на основе нанотрубок под названием Singularity Black. [20] Во время первого показа цвета Чейз, ссылаясь на Vantablack, заявил, что «его возможности ограничены из-за отсутствия возможности экспериментировать», и выпуск Singularity Black был важен для создания доступа. [21] [22]
Визуальные характеристики
[ редактировать ]Поскольку Vantablack состоит из углеродных нанотрубок, которые поглощают исключительно высокий уровень видимого света, он широко считается одним из самых темных пигментов. При нанесении на трехмерные объекты Vantablack создает видимость двумерной поверхности или пустого пространства. [23]
Характеристики
[ редактировать ]
CVD Vantablack состоит из леса вертикальных углеродных нанотрубок, «выращенных» на подложке с использованием модифицированного процесса химического осаждения из паровой фазы . Когда свет попадает на Vantablack, вместо того, чтобы отражаться, он попадает в ловушку и постоянно отклоняется между трубками, поглощается и в конечном итоге рассеивается в виде тепла. [24]
CVD Vantablack представлял собой улучшение по сравнению с аналогичными веществами, разработанными в то время. Vantablack поглощает до 99,965% видимого света и может создаваться при температуре 400 °C (752 °F). НАСА ранее разработало аналогичное вещество, которое выращивалось при температуре 750 °C (1380 °F), что требовало, чтобы материалы были более термостойкими, чем Vantablack. [24] Возможны более темные материалы: в 2019 году инженеры MIT разработали CVD-материал, который отражает десятую часть света, отражаемого Vantablack. [25]
Уровни газовыделения и выпадения частиц Vantablack низкие по сравнению с аналогичными веществами, что делает его более коммерчески выгодным. Vantablack устойчив к механической вибрации и обладает термической стабильностью. [26]
Приложения
[ редактировать ]Будучи одним из самых темных материалов, Vantablack имеет множество потенциальных применений , например, предотвращение попадания постороннего света в телескопы и улучшение производительности инфракрасных камер как на Земле, так и в космосе. [17] Поверхности, покрытые Vantablack, хорошо излучают и поглощают излучение черного тела. Эти покрытия обладают достаточной долговечностью, что позволяет им хорошо работать в различных температурных диапазонах и средах, таких как вакуум и воздух. Следовательно, использование покрытий Vantablack в оптических конфигурациях может улучшить их общие характеристики. [27]
В дополнение к прямому выращиванию ориентированных углеродных нанотрубок , Vantablack превращается в две распыляемые краски со случайно ориентированными нанотрубками: Vantablack S-VIS и Vantablack S-IR с лучшим поглощением инфракрасного излучения, чем первая. Эти краски требуют специальной лицензии, температуры 100–280 °С и постобработки в вакууме. [28] Surrey NanoSystems также продает линейку распыляемых красок без нанотрубок, известных как Vantablack VBx, которые еще проще наносить. [29]
Vantablack также вызвал интерес научного сообщества к использованию в камерах и датчиках. Его отличительные характеристики делают его желанным материалом для кинопроекторов, объективов, предметов роскоши и предметов дизайна. Кроме того, его светопоглощающие свойства могут повысить эффективность солнечных панелей и элементов. [30]
Известные события
[ редактировать ]
Vantablack S-VIS, распыляемая краска, в которой используются случайно расположенные углеродные нанотрубки и очень высокий уровень поглощения от ультрафиолета до терагерцового спектра, была передана по эксклюзивной лицензии для художественного использования. студии Капура Аниша [31]
Производитель утверждает, что Vantablack подлежит экспортному контролю со стороны Великобритании. [ нужна ссылка ] Из-за своих физических требований и тепловых характеристик оригинальный Vantablack непрактичен для использования во многих видах искусства. [32]
Vantablack VBx2, вариант Vantablack VBx без нанотрубок, оптимизированный для распыления на большие площади, использовался в «павильоне Vantablack» на Зимних Олимпийских играх 2018 года . [33]
В октябре 2018 года для продвижения выпуска своей шутера от первого лица видеоигры- Call of Duty: Black Ops 4 Activision в партнерстве с Surrey NanoSystems создала «Black Ops House», небольшое здание в Лондоне, полностью окрашенное в Vantablack VBx2, где игроки могли поиграть в порт игры для PlayStation 4 в ходе двухдневной пресс-конференции. [34] [35]
В сентябре 2019 года BMW представила концепт X6 с краской Vantablack на Международном автосалоне в Германии ; однако компания не планирует производить этот цвет на серийных моделях X6. [36]
Французский музыкант Gesaffelstein использовал Vantablack VBx2 как часть декорации своей сцены во время своего выступления на фестивале Coachella 2019. [37] [38]
См. также
[ редактировать ]- Eigengrau – Иллюзорный темно-серый цвет.
- International Klein Blue – темно-синий пигмент, впервые смешанный французским художником Ивом Кляйном.
- Суперчерный – обработка поверхности с высокой светопоглощающей способностью.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Паспорт безопасности Vantablack S-VIS и S-IR» (PDF) . Суррей НаноСистемс. 27 февраля 2018 года . Проверено 16 сентября 2019 г.
- ^ «КАС 7440-44-0» . Европейское химическое агентство . 8 июля 2019 года . Проверено 16 сентября 2019 г.
- ^ «Видео, показывающее обе стороны алюминиевой фольги» . YouTube.com. 29 февраля 2016 г. Проверено 4 августа 2020 г.
- ^ «О Vantablack | Surrey NanoSystems» . www.surreynanosystems.com . Проверено 14 апреля 2023 г.
- ^ Джексон, Джереми Дж.; Пурецкий, Алекс А.; Подробнее, Каррен Л .; Руло, Кристофер М.; Эрес, Дьюла; Геохеган, Дэвид Б. (3 декабря 2010 г.). «Импульсный рост вертикально ориентированных массивов нанотрубок с переменной плотностью» . Нано . 4 (12): 7573–7581. дои : 10.1021/nn102029y . ПМИД 21128670 .
- ^ «Vantablack: британская фирма демонстрирует «самый темный материал в мире» » . NBCNews.com . 15 июля 2014 года . Проверено 19 июля 2014 г.
- ^ Книга рекордов Гиннеса : Самое темное искусственное вещество , Книга рекордов Гиннеса, 19 октября 2015 г.
- ^ «О компании | Surrey NanoSystems» . www.surreynanosystems.com .
- ^ «Кто стоит за маленькой темной тайной искусства, Вантаблэк?» . Британский журнал GQ . 04.08.2017 . Проверено 25 апреля 2022 г.
- ^ Теохарус, Э.; Дешпанде, Р.; Диллон, AC; Леман, Дж. (2006). «Оценка пироэлектрического детектора с черным покрытием из углеродных многостенных нанотрубок в инфракрасном диапазоне». Прикладная оптика . 45 (6): 1093–7. Бибкод : 2006ApOpt..45.1093T . дои : 10.1364/AO.45.001093 . ПМИД 16523768 .
- ^ Теохарус, СП; Теохарус, Э.; Леман, Дж. Х. (2012). «Оценка характеристик двух пироэлектрических детекторов с вертикально ориентированными многостенными покрытиями из углеродных нанотрубок». Инфракрасная физика и технология . 55 (4): 299–305. Бибкод : 2012ИнФТ..55..299Т . doi : 10.1016/j.infrared.2012.03.006 .
- ^ «Торговая марка VantaBlack компании Surrey NanoSystems Limited — регистрационный номер 4783953 — серийный номер 79156544 :: Торговые марки Justia» . товарные знаки.justia.com . Проверено 31 марта 2017 г. Суррей НаноСистемс: Главная
- ^ «Результаты поиска в базе данных коллекции патентов США для: Vantablack: 3 патента». Архивировано 18 апреля 2017 г. в Wayback Machine . Ведомство США по патентам и товарным знакам . Проверено 2 февраля 2017 г.
- ^ «Покупка» . Суррей НаноСистемс . Проверено 21 апреля 2022 г.
- ^ «Многостенные углеродные нанотрубки NanoLab, массивы ориентированных углеродных нанотрубок, наночастицы, бумага из нанотрубок, диспергатор, нанопроволоки» . www.nano-lab.com . Проверено 31 марта 2017 г.
- ^ «Вантаблэк-С» . СБИР . Санта-Барбара Инфраред Инк . Проверено 31 марта 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с Ховард, Жаклин (14 июля 2014 г.). «Возможно, это самый мрачный материал в мире» . Хаффингтон Пост . Проверено 19 июля 2014 г.
- ^ Болл, Филип (май 2016 г.). «Нет больше черного» . Природные материалы . 15 (5): 500. дои : 10.1038/nmat4633 . ISSN 1476-4660 . ПМИД 27113978 .
- ^ «Артисты возмущены тем, что Аниш Капур получил эксклюзивные права на Vantablack» . www.artforum.com . 28 февраля 2016 г. Проверено 27 апреля 2023 г.
- ^ «Знакомьтесь: Singularity Black, самая черная краска на рынке» . Гипераллергический . 11 августа 2017 г. Проверено 17 августа 2017 г.
- ^ «Nanolab выпускает собственную чрезвычайно черную краску, способную конкурировать с Vantablack Аниша Капура» . Дезин . 16 августа 2017 г. Проверено 3 марта 2018 г.
- ^ «Арт-бой! Самый розовый розовый против самого черного черного» . ПРОВОДНОЙ . Проверено 17 августа 2017 г.
- ^ Майкл, Майк (ноябрь 2018 г.). «Об «эстетической публике»: случай VANTAblack®» . Наука, технологии и человеческие ценности . 43 (6): 1098–1121. дои : 10.1177/0162243918775217 . hdl : 10871/32471 . ISSN 0162-2439 . S2CID 149662393 .
- ^ Jump up to: а б «Великобритания представила Vantablack, самый темный материал в мире» . Южно-Китайская Морнинг Пост — Мир . 15 июля 2014 года . Проверено 19 июля 2014 г.
- ^ «Инженеры MIT разработали «самый черный» материал на сегодняшний день | MIT News» . Новости.mit.edu. 12 сентября 2019 г. Проверено 4 августа 2020 г.
- ^ Куиттинен, Теро (14 июля 2014 г.). «Ученые разработали настолько глубокий черный цвет, что трехмерные объекты кажутся плоскими» . Yahoo! Новости Канады . Проверено 19 июля 2014 г.
- ^ Адамс, Арнольд; Никол, Фред; Макхью, Стив; Мур, Джон; Матис, Грегори; Ампаран, Габриэль А. (14 мая 2019 г.). «Свойства Vantablack в коммерческих системах тепловидения» . В Крапельсе, Кейт А.; Холст, Джеральд К. (ред.). Системы инфракрасной визуализации: проектирование, анализ, моделирование и тестирование XXX . Том. 11001. ШПИОН. стр. 329–339. Бибкод : 2019SPIE11001E..0WA . дои : 10.1117/12.2518768 . ISBN 9781510626676 . S2CID 181626834 .
- ^ «Вантаблэк С-ИР» . Суррей НаноСистемс . Архивировано из оригинала 20 июля 2019 г. Проверено 7 февраля 2018 г.
- ^ «Покрытия Vantablack VBx» . Суррей НаноСистемс .
- ^ Берг, Клаас Ян ван ден; Бонадьюче, Илария; Бернсток, Авива; Ормсби, Бронвин; Шарфф, Миккель; Карлайл, Лесли; Гейденрайх, Гуннар; Кеуне, Катриен (17 февраля 2020 г.). Консервация современных картин маслом . Спрингер Природа. ISBN 978-3-030-19254-9 .
- ^ «Арт-бой! Самый розовый розовый против самого черного черного» . Проводной . 22 июня 2017 г. Проверено 16 января 2018 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы» . Суррей НаноСистемс . Архивировано из оригинала 3 апреля 2017 г. Проверено 31 марта 2017 г.
- ^ «Асиф Хан представляет сверхтемный павильон Vantablack для зимних Олимпийских игр 2018 года» . Дезин . 7 февраля 2018 г.
- ^ «Black Ops 4 | Суррей НаноСистемс» . www.surreynanosystems.com . Проверено 16 июля 2023 г.
- ^ Келли, Кевин (9 октября 2018 г.). «Игра в Call of Duty: Black Ops 4 в режиме Total Blackout» . blog.activision.com . Проверено 16 июля 2023 г.
- ^ Дориан, Дрю (4 сентября 2019 г.). «BMW X6 получил самый черный цвет благодаря краске, которая поглощает свет» . Автомобиль и водитель . Проверено 7 сентября 2019 г.
- ^ «Гесаффельштейн» . Суррей НаноСистемс . Проверено 17 февраля 2021 г.
- ^ Дил, Дэни (24 апреля 2019 г.). «Как Coachella Gesaffelstein заставила обмануть умы самых черных чернокожих в мире» . Грань . Проверено 17 февраля 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Суррей НаноСистемс , YouTube
- Энтони, Себастьян (14 июля 2014 г.). «Это все равно, что смотреть «в черную дыру»: самый темный в мире материал будет использоваться для создания очень малозаметных самолетов и более совершенных телескопов» . ЭкстримТех .
Даже когда вы сгибаете или сминаете Vantablack, материал — или, скорее, темное ничто, созданное материалом — [все еще] выглядит совершенно плоским.
