Crnje od najcrnjeg

Piše:
petak, 7.2.2003. 16:19
Smanji veličinu slova Tekst Povećaj veličinu slova

Crnje od najcrnjeg ISTRAŽIVAČI su na nekoliko sekunda umočili sjajnu metalnu ploču u dušičnu kiselinu i stvorili najcrnju crnu boju na Zemlji.

Novo supercrno proizveli su Richard Brown i njegovi kolege iz britanskoga Nacionalnoga laboratorija za fiziku (NPL) u Teddingtonu, a vjeruje se da će donijeti revoluciju u proizvodnju optičkih instrumenata, piše New Scientist.

Nova crna boja reflektira deset do dvadeset puta manje svjetla nego crna boja koja se trenutačno koristi i reducira neželjenu refleksiju na instrumentima. To znači da supercrni sloj može jednoga dana popraviti i ´vid´ svemirskoga teleskopa Hubble, kaže Nigel Fox, šef odjela za optiku u NPL-u.

Ideja da se stvori crnje crno i to kemijskom obradom legure nikla i fosfora stara je dvadeset godina. No prvi pokušaji da se stvori odgovarajuća legura nikla i fosfora i proces obrade koji će bolje apsorbirati svjetlo nego crna boja, propali su. Sad je NPL ostvario bitan napredak upotrijebivši razne metode kemijske obrade, a u stotinama testova variran je sastav legure.

Pregledavanjem površine stotina ploča od te legure elektronskim mikroskopom, znanstvenici u NPL-u otkrili su što je prije bilo pogrešno. NPL je razvio dvostupanjsku tehniku koja stvara najcrnje crno.

U prvome stupnju predmet koji treba zacrniti uranja se na pet sati u otopinu niklova sulfata i natrijeva hidrofosfita. Tako nastaje sloj nikla i fosfora koji sadrži od pet do sedam posto fosfora. Tada se površina obrađuje dušičnom kiselinom da bi nastala supercrna površinska struktura.

Jedno od ključnih pitanja bilo je, kaže Brown, kako postotak fosfora u leguri utječe na površinu nakon obrade. Površina legure koja ima više od osam posto fosfora izgleda kao zbirka stalagmita.

Ali ako je fosfora oko šest posto, površina postaje prepuna kratera. Zakrivljeni krateri odbijaju manje svjetlosti nego ravni stalagmiti, pa supercrna površina odbija otprilike polovinu svjetlosti u usporedbi s površinom bogatijom fosforom.

Supercrno posebno dobro upija svjetlost koja na nj padne pod kutom. Ako je izvor svjetlosti pod pravim kutom, supercrni sloj reflektira manje od 0,35 posto. Za usporedbu, crna boja reflektira 2,5 posto, dakle sedam puta više. Ako je izvor svjetlosti pod kutom od 45 stupnjeva, crna boja odbija 25 puta više svjetlosti nego supercrna.

Prema Brownovim riječima, mnogi se materijali, metali i keramika, mogu prekriti supercrnim slojem. Za razliku od nekih crnih boja, ovaj sloj neće pucati na kriogenim temperaturama koje se upotrebljavaju na nekim svemirskim instrumentima, npr. na uređajima za motrenje Zemljine radijacije kojima se kontrolira globalno zagrijavanje. No i supercrna je legura prilično krhka i lako ju je oštetiti grebanjem.

Jedna od prvih primjena novoga sloja, kaže Fox, vjerojatno će biti na svemirskim letjelicama. One su danas opremljene crnim cijevima dugačkima najmanje 50 cm koje se fiksiraju na zrake svjetlosti što stižu iz svemira i apsorbiraju ih, čime pomažu svemirskome brodu da održi poziciju. Supercrni sloj omogućit će da cijevi budu kraće i lakše, a da ipak apsorbiraju istu količinu svjetla.

Jednu od zanimljivijih primjena nova crna boja možda neće naći na optičkim instrumentima niti u svemirskim istraživanjima, nego u slikarstvu.

NPL tvrdi da je više slikara već zainteresirano za novi materijal. ´Kad pogledate u tu crnu površinu, nevjerojatno je lijepa. Poput crnoga baršuna´, kažu znanstvenici.