Un compus care absoarbe toată lumina vizibilă

Substanțele care absorb aproape toată lumina care cade pe ele par negre. Prin urmare, căutați cel mai negru compus cunoscut.

Recordul este deținut în prezent de Vantablack ^[1] , o substanță compusă din nanotuburi de carbon aliniate vertical, care absoarbe până la 99,965% de lumină vizibilă incidentă asupra ei. După cum puteți vedea, este cu adevărat negru.

Anterior, înregistrarea a fost deținut de Superblack ^[2,3] , un aliaj de nichel-fosfor cu o absorbanță de până la 99,65%.

Pentru comparație, vopseaua neagră obișnuită absoarbe în general aproximativ 97,5% din lumină vizibilă.

Surse

[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

Comentarii

• Realizarea unei cutii cu pereți interiori acoperiți de acest material și cu o gaură mică. Această gaură va avea aproape 100% întuneric.

Toate metalele sunt capabile să absoarbă fotonii de orice lungime de undă sub ultraviolete dure, în mod ideal sunt permise tranziții electronice de energie arbitrar de mică între stări în banda de valență neumplută. Aceasta înseamnă că metalele sunt teoretic materialele cu cea mai largă gamă de lungimi de undă pentru absorbția fotonilor (cu excepția plasmelor).

Cu toate acestea, acest lucru este în contradicție cu ideea pe care majoritatea oamenilor o au despre metale, care este o colecție de strălucitoare ( foarte reflectorizante) solide gri. Acest lucru se datorează faptului că, în timp ce ei pot absorbi fotoni de lungime de undă aproape arbitrară, probabilitatea de absorbție nu este la fel de mare ca în alte materiale. Ca atare, poate avea loc un efect secundar în care fotonii de intrare interacționează cu electronii liberi din metal și determină reflectarea luminii înapoi, mai degrabă decât absorbirea. O modalitate simplă de a reduce reflexia și, prin urmare, de a transforma metalele pure în substanțe negre este de a le măcina într-un praf foarte fin sau de a face altfel o suprafață foarte aspră la nivel microscopic, ceea ce face ca lumina incidentă să sară de mai multe ori atunci când lovește materialul, crescând probabilitatea ca lumina să fie absorbită.

Mai mult, în timp ce de multe ori ne gândim la metale ca la materiale care sunt compuse în principal din atomi din blocurile $ s $ / $ d $ / $ f $ / $ p $ timpurii a elementelor din tabelul periodic („elementele metalice”), metalele nu sunt de fapt definite deloc prin compoziția lor, ci prin structura lor electronică. Este chiar posibil să aveți metale din „nemetale”, cum ar fi carbonul pur, de exemplu (nanotuburi de carbon cu anumite chiralități). Astfel, caracterul metalic este probabil un factor care contribuie la întunericul Vantablack, pe care Bon îl menționează în răspunsul său.

Comentarii

• Un bun punct pentru a menționa pulberile . O mulțime de lucruri apar negre dacă le pulverizați suficient de fin.

Orice negru compusul absoarbe fotonii în tot spectrul vizibil; de aceea, în esență, apare negru pentru ochii noștri. Deci, de exemplu, oxid de fier (II, III) , $ \ ce {Fe3O4} $ o va face; este chiar folosit ca pigment negru. Cu toate acestea, este foarte puțin probabil să absoarbă fiecare foton de orice lungime de undă din spectrul vizibil, dar căutarea unui astfel de absorbant perfect nu are sens în niciun caz, deoarece chiar noțiunea de spectru vizibil nu este strictă.