Un composto che assorbe tutta la luce visibile

Le sostanze che assorbono quasi tutta la luce che cade su di esse appaiono nere. Quindi stai cercando il composto più nero conosciuto.

Il record è attualmente detenuto da Vantablack ^[1] , una sostanza composta da nanotubi di carbonio allineati verticalmente, che assorbe fino al 99,965% di luce visibile incidente su di esso. Come puoi vedere, è veramente nero.

In precedenza, il record era tenuto da Superblack ^[2,3] , una lega di nichel-fosforo con unassorbanza fino al 99,65%.

Per fare un confronto, la normale vernice nera assorbe generalmente circa il 97,5% di luce visibile.

Fonti

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Vantablack

[2] https://www.newscientist.com/article/dn3356-mini-craters-key-to-blackest-ever-black

[3] http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2002/JM/b204483h#!divAbstract

Commenti

• Realizzare una scatola con pareti interne ricoperte da questo materiale e con un piccolo foro. Questo buco sarà quasi al 100% di oscurità.

Tutti i metalli sono in grado di assorbire fotoni di qualsiasi lunghezza donda al di sotto dellultravioletto duro, poiché idealmente sono consentite transizioni elettroniche di energia arbitrariamente piccola tra stati nella banda di valenza non riempita. Ciò significa che i metalli sono teoricamente i materiali con la più ampia gamma di lunghezze donda per lassorbimento dei fotoni (eccetto per i plasmi).

Tuttavia, questo è in contrasto con lidea che la maggior parte delle persone ha dei metalli, che è una raccolta di ( altamente riflettente) solidi grigi. Questo perché mentre possono assorbire fotoni di lunghezza donda quasi arbitraria, la probabilità di assorbimento non è così alta come in altri materiali. Pertanto, può verificarsi un effetto secondario in cui i fotoni in arrivo interagiscono con gli elettroni liberi nel metallo e fanno sì che la luce venga riflessa indietro, anziché assorbita. Un modo semplice per diminuire la riflessione e quindi trasformare i metalli puri in sostanze nere è macinarli in una polvere molto fine o altrimenti creare una superficie molto ruvida a livello microscopico, che fa rimbalzare la luce incidente più volte quando colpisce il materiale, aumentando le probabilità che la luce venga assorbita.

Inoltre, mentre spesso pensiamo ai metalli come a materiali composti principalmente da atomi dei blocchi $ s $ / $ d $ / $ f $ / primi $ p $ degli elementi della tavola periodica (gli “elementi metallici”), i metalli in realtà non sono affatto definiti dalla loro composizione, ma dalla loro struttura elettronica. È anche possibile avere metalli fatti di “non metalli” come il carbonio puro, ad esempio (nanotubi di carbonio di determinate chiralità). Quindi il carattere metallico è probabilmente un fattore che contribuisce alloscurità di Vantablack, che Bon menziona nella sua risposta.

Commenti

• Buon punto per menzionare le polveri . Molte cose appaiono nere se le polverizzi abbastanza finemente.

Qualsiasi nero assorbe i fotoni in tutto lo spettro visibile; ecco perché essenzialmente appare nero ai nostri occhi. Quindi, per esempio, ossido di ferro (II, III) , $ \ ce {Fe3O4} $ lo farà; è anche usato come pigmento nero. È molto improbabile, tuttavia, che assorba ogni singolo fotone di qualsiasi lunghezza donda nello spettro visibile, ma la ricerca di un assorbitore così perfetto è in ogni caso priva di significato poiché la nozione stessa di spettro visibile non è rigida.