Насколько глубоким может быть черный цвет? Давайте проверим. Британской компанией было создано вещество, которое является самым черным материалом в мире и называется оно - вантаблэк. До этого времени такая разновидность никому не была известна. Это изобретение раз и навсегда поменяло представление людей о нашей Вселенной. Что это за материал? Какими он обладает свойствами? Где его можно использовать? Об этом загадочном и уникальном изобретении и пойдет речь в статье.
История открытия
Попытки создания абсолютного предпринимались учеными со всего мира неоднократно. Впервые такой материал был представлен на суд публике в 2008 году. Он отражал 0,045 волн светового спектра. В июле 2014 года ученые из Великобритании представили самый черный материал на свете - вантаблэк, показатели светоотражения которого составили - 0,036.
Состав
Новооткрытое вещество способно поглощать 99,9 % света, радиоволн и микроволн. Исследованиями свойств и характеристик вантаблэка занимались ученые из Великобритании под руководством Дженсона Бена.
Вантаблэк создан из совокупности Что это значит? Если человеческий волос расчленить на 10 тысяч слоев - один из них и представляет собой размер одной такой нанотрубки углерода. Общий состав вещества можно представить в виде заросшего травой поля, попавшая частичка света отскакивает от одной травинки к другой. Эти травинки поглощают свет, отражая лишь малую его часть.
Технология создания таких трубок не новая, но Дженсону и его команде удалось найти новаторские способы их применения. Они изобрели способ соединения их с материалами, которые используют в современных спутниках и телескопах. Самым распространенным в быту подобным материалом является алюминиевая фольга.
Использование вантаблэка в телескопах и спутниках поможет сделать снимки Вселенной и земного шара более четкими, чем они были раньше. Дело в том, что внутри устройства присутствует рассеянный свет, что приводит к увеличению шумов, в результате чего снимки не получаются четкими. Использование самого черного материала внутри телескопа для покрытия перегородок и пластин диафрагмы, приведет к уменьшению рассеивания света. Это улучшит качество космических снимков.
С точки зрения физической науки, создать материал, который может поглощать 100 % света, невозможно. Следовательно, изобретение вантаблэка (самый черный материал на планете) можно смело назвать прорывом в науке на грани фантастики.
Процесс создания
Разработчики не разглашают подробную информацию о процессе создания самого черного материала. Известно только то, что для основы были взяты нанотрубки, которые выращивают при температуре боле 430 ºС в специальной камере-лаборатории. Материал состоит из миллиона таких фрагментов, толщина которых 20 нанометров (в 1 см 2 вантаблэка содержится около 1 миллиарда нанотрубок). Свет, попадая между трубок, отражается между ними и не имеет возможности выйти наружу, что создает эффект абсолютной черноты. Такой же процесс можно наблюдать, если представить, что прогуливаешься по лесу, в котором высота деревьев 3-4 км. В таком месте нижние ярусы не будут видеть солнечного света никогда.
Были проведены опыты с новым самым черным материалом на свете. На поверхность воды опускали алюминиевый диск, который не тонул, и оставался абсолютно сухим, когда его вытаскивали из жидкости. Это объясняется тем, что у материала низкая энергия поверхности. Это позволяет ему держаться на поверхности.
Характеристики
Итак, какой самый черный материал, существующий в настоящее время в мире? Конечно, это вантаблэк. В настоящее время учеными были усовершенствованы свойства этого материала. Новое вещество назвали вантаблэк 2. Коэффициент его светоотражения пока определить невозможно, так как не существует еще таких приборов, но он близок к нулю.
Специалисты наглядно продемонстрировали оптические свойства вещества. Эта субстанция с необычным покрытием создает иллюзию бездонной пустоты. Свет, попадая в область черного тела вещества, пропадает с поля зрения. Ученые объясняют это явления тем, что рассеивание фотонов света происходит между бесчисленными нанотрубками, частицы света отражаются неимоверное количество раз и постепенно поглощаются элементами материала.
Уникальные особенности
Уникальными особенностями самого черного материала является то, что кроме светового спектра, поглощаются ультрафиолетовые, инфракрасные и электромагнитные волны.
Но на этом уникальность его не заканчивается, он обладает следующими показателями и характеристиками:
Реакция человеческого глаза на материал
Интересной для ученых оказалась и реакция человеческого глаза на самый черный материал на земле. Благодаря тому, что практически отсутствует отраженный свет, мозг воспринимает это не как черный предмет, а как провал в черную дыру или бездну, как двухмерную черноту. Как это понимать? Человек, который смотрит на вантаблэк, не воспринимает его как нечто материальное. Его мозг сообщает, что это какой-то провал или дыра.
Этот эффект материала заинтересовал ученых, но больше всего это вызвало интерес у художников и скульпторов, которые заявили, что это вещество будет очень эффектно смотреться при изображении космоса.
Возможные сферы применения
вантаблэк и вантаблэк 2 - это уникальные вещества, аналогов которым нет в мире. Они рассматриваются как перспективный материал, который можно применять во многих сферах деятельности человека.
Вместо заключения
Конечно, это не весь спектр всевозможных областей применения вантаблэка. Его свойства продолжают изучать ученые. Однако, уже сейчас можно уверенно сказать, что это прорыв в науке фантастического масштаба, который навсегда изменит наше представление о Земле и космосе.
Направьте луч света на какую-нибудь вещь: на ее поверхности вы увидите световое пятно. Направьте луч света на материал под названием Vantablack (Вантаблэк) – и вы ничего не увидите.
Vantablack – революционный материал, представленный учеными из британской компании Surrey Nanosystems. Он обладает коэффициентом поглощения света в 99,965%. Это означает, что всего лишь 0,035% подающих на поверхность фотонов будут отражаться обратно.
В основе материала лежат структуры из углерода – огромное количество нанотрубок, которые насаживаются на алюминиевую поверхность. Падающие на поверхность материала фотоны «теряются» между нанотрубками и не отражаются обратно. Углеродные нанотрубки изготавливаются при температуре в 430 С°, и на одном квадратном сантиметре материала находится несколько миллиардов углеродных структур.
Схематическое изображение углеродной нанотрубки
Диаметр каждой трубки в 3500 раз тоньше диаметра человеческого волоса. Стоимость создания высокотехнологичного материала не раскрывается.
Но Vantablack, удививший мир в 2014 году, не является самым черным материалом в мире. Его опередил недавно представленный материал Vantacblack 2. Правда, узнать, насколько именно, вторая версия материала опережает первую в способности поглощать свет невозможно, так как современные приборы просто не обладают достаточной чувствительностью, чтобы зафиксировать отражение света – настолько оно мало. Можно сказать, что коэффициент отражения Vantablack 2 стремится к нулю.
К сожалению, ученые не раскрывают всех подробностей по изготовлению самого черного материала в мире – из-за своей способности поглощать электромагнитное излучение в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазоне данная технология рассматривается военными в качестве маскировки для военной техники, поэтому на разглашение подробных спецификаций наложен строгий запрет.
Особый интерес представляет то, как Vantablack воспринимается человеческим глазом. Мы видим такой материал не как трехмерный объект, а как некий двумерный провал в пространстве, «черную дыру», тьму.
Черный круг в руках ученого — не творение графического редактора, а реальный материал
Если рассматривать фотографии с человеком, держащим в руках Vantablack, то кажется, будто какой-то шутник залил определенную область картинки абсолютно черной краской – просто не укладывается в голове, что материал может быть настолько темным.
Каждый цвет я буду иллюстрировать его "метафорическими" и предметными оттенками, а также давать примерные оттенки цвета для 12 колоритов.
Черный цвет - это полное поглощение света и цвета. Тем не менее, многие не чисто черные оттенки тоже иногда называют черными.
черный цвет
Яркий черный, эбонитовый.
Матовый черный - угольный
Условно-черные - очень темные цветные
иссиня - черный, цвет воронова крыла
черноплодная рябина - очень темный сине-фиолетовый.
Чернослив - очень темный коричнево-фиолетовый
Графитовый, он же цвет мокрого асфальта
Теперь об оттенках для колоритов:
Чисто черный цвет
- это цвет для всех трех зим. 
Для всех остальных есть более универсальный цвет off-black
- очень темно-серый
Если черный не входит в вашу палитру, его можно уравновесить своими цветами
Однако, насколько удачно вы сможете искусственно "вписать" черный в вашу палитру зависит от характеристик вашей внешности.
Черный - темный, яркий, холодный цвет. Соответственно, он больше всего идет тем, у кого внешность темная, яркая и холодная - т.е. как раз зимам.
Чем больше расходятся характеристики внешности с характеристиками цвета, тем меньше цвет идет и тем сложнее его "приручить".
Ну и выборки из палитр черных, темно-серых и условно-черных цветов для каждого из 12 колоритов
(Не у всех колоритов есть черный или даже off-black, поэтому я "вытащила" из палитры самые похожие цвета (самые близкие к темному нейтральному серому хотя бы)
Темная зима
: чистый матовый черный, off-black, чернослив
Холодная зима
:чистый черный, off-black, вороново крыло, черноплодная рябина
Яркая зима
: чистый черный, off-black, вороново крыло, черноплодная рябина, яркий чернослив
Яркая весна
: off black и off black с капелькой коричневого
Теплая весна
не имеет своего черного, самый близкий цвет - графит с добавлением коричневого
Светлая весна
тоже не имеет своего черного, самый близкий цвет - средне-темный теплый серый -графит
И у светлого лета
нет черного - самый темный нейтральный ахроматический цвет - графит
У холодного лета
все тот же графит, только чуть темнее, и off-black
У мягкого лета
- off black, смягченная черноплодная рябина и чернослив
У мягкой осени
- то же самое, только с маленькой разницей в оттенках - off black, смягченная черноплодная рябина, но чуть ярче, чем у лета и чернослив чуть краснее
У теплой осени
нет черного. Самые близкие оттенки - графит с большим добавлением коричневого, почти taupe и красноватый чернослив
У темной осени
- off-black, классический чернослив и чуть смягченная черноплодная рябина