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Mis au point en 2012 par l’entreprise Surrey Nanosystems, le Vantablack était considéré jusqu’à aujourd’hui comme le matériau le plus noir existant. Cependant, récemment, des ingénieurs du MIT ont utilisé des nanotubes de carbone pour produire un matériau encore plus noir que le Vantablack, prenant ainsi la première place du podium. Un matériau découvert par sérendipité dont le mécanisme sous-jacent n’est pas encore compris, mais qui pourrait profiter à de nombreuses hautes technologies.

Le nouveau matériau ultra-noir est fabriqué à partir de nanotubes de carbone (CNT) alignés verticalement, des chaînes de carbone microscopiques qui ressemblent un peu à une forêt floue de minuscules arbres, selon l’équipe à l’origine du projet. Et voici sa particularité : ce matériau à base de CNT peut absorber plus de 99.995% de la lumière entrante, dépassant les 99.965% que le Vantablack est capable d’absorber. Le matériau est décrit dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces.

« En d’autres termes, il réfléchit 10 fois moins de lumière que tous les autres matériaux super-noirs, y compris le Vantablack » explique un communiqué du MIT. Les ingénieurs ont cherché des moyens de cultiver des NTC sur des matériaux conducteurs électriques tel que l’aluminium. C’est au cours de ces expériences qu’ils ont remarqué la noirceur des matériaux cultivés sur du papier d’aluminium spécialement traité.

foret nanotubes carbones

Forêt de nanotubes de carbone sur une plaque d’aluminium, observée au microscope électronique à balayage. Crédits : Eleftheria Roumeli et al. 2019

Une absorption lumineuse quasiment parfaite

« Je me souviens d’avoir remarqué à quel point il était noir avant de produire des nanotubes de carbone, puis après sa croissance, il semblait encore plus sombre » déclare l’ingénieur en mécanique Kehang Cui, de l’Université Shanghai Jiao Tong en Chine. « Alors j’ai pensé que je devrais mesurer la réflectance optique de l’échantillon ». C’est à ce moment que les propriétés d’absorption de la lumière ultra-puissantes ont été enregistrées : sous tous les angles possibles, le matériau absorbait pratiquement toute la lumière dirigée vers lui.

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Le nouveau disque noir record est exposé à une exposition d’art à New York intitulée The Redemption of Vanity. L’artiste résident au MIT, Diemut Strebe, a travaillé avec les chercheurs pour recouvrir un diamant jaune naturel de 16.78 carats, d’une valeur estimée à 2 millions de dollars, avec le matériau ultranoir.

Sur le même sujet : Cet objet a été pulvérisé avec du Vantablack, le matériau le plus noir au monde

diamant ultranoir

Recouvert du nouveau matériau ultranoir, le diamant n’exhibe pratiquement plus aucune propriété lumineuse. Crédits : R. Capanna/ A. Berlato/ A. Pinato

« En raison des qualités d’absorption de la lumière extrêmement élevées des NTC, tout objet, dans ce cas un gros diamant revêtu de NTC, devient une sorte de trou noir sans ombre. L’unification des opposés extrêmes dans un objet et les caractéristiques esthétiques particulières des CNT ont attiré mon imagination pour ce projet artistique » explique Strebe.

Bien entendu, les utilisations potentielles des matériaux super-noirs vont bien au-delà des expositions d’art. La suppression de la lumière et des reflets est essentielle dans les instruments optiques tels que les caméras et les télescopes, et il est possible que le nouveau matériau soit utilisé pour empêcher la lumière d’affecter les télescopes spatiaux.

Sources : ACS Applied Materials & Interfaces

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