Material mais preto já fabricado não reflete quase nada

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/09/2019

A equipe usou o material em um trabalho artístico, superpondo-o a um diamante real cujo brilho o faz valer US$2 milhões.
[Imagem: R. Capanna/A. Berlato/A. Pinato]

Preto mais preto

Engenheiros dos EUA e da China criaram um material feito de nanotubos de carbono que é 10 vezes mais preto do que qualquer coisa já relatada anteriormente.

Em outras palavras, é o material com maior capacidade de absorção de luz e calor de que se tem notícia.

O material é feito de nanotubos de carbono alinhados verticalmente, formando uma espécie de floresta em nanoescala, que a dupla cultivou em uma superfície de papel alumínio.

A película captura mais de 99,96% de qualquer luz que entra, tornando-a o material mais preto já registrado - o material mais preto já feito anteriormente captura de 98 a 99% da luz.

Opacidade

Kehang Cui e Brian Wardle estavam experimentando maneiras de cultivar nanotubos de carbono em materiais eletricamente condutores, como o alumínio, para melhorar suas propriedades elétricas e térmicas. Mas isso cria uma camada de óxido que reveste o alumínio quando exposto ao ar. Essa camada de óxido atua como um isolante, bloqueando a eletricidade e o calor, em vez de conduzi-lo, como a dupla desejava.

Cui descobriu que é possível remover a camada de óxido mergulhando o papel alumínio em água salgada. Ele então transferiu a folha para um ambiente livre de oxigênio, para evitar a reoxidação e, finalmente, colocou o alumínio em um forno, onde os nanotubos de carbono foram cultivados por meio de um processo chamado deposição química de vapor. E isso se deu a temperaturas muito mais baixas - cerca de 100 graus Celsius - do que era necessário com o alumínio original.

Os pesquisadores não têm muita certeza do mecanismo que contribui para a opacidade do material, mas suspeitam que possa ter algo a ver com a combinação dos nanotubos de carbono com o alumínio ranhurado pelo banho fisicoquímico, que fica um pouco enegrecido.

Preto definitivo

Explicações à parte, o material pode ser útil, por exemplo, em cortinas ópticas para reduzir brilhos indesejados, como em telescópios espaciais tentando fotografar exoplanetas em órbita de suas brilhantes estrelas.

"Existem aplicações de ciências ópticas e espaciais para materiais muito pretos [...]. Nosso material é 10 vezes mais preto do que qualquer coisa que já foi relatada, mas acho que o preto mais preto é um alvo em constante movimento. Alguém encontrará um material mais escuro e, eventualmente, entenderemos todos os mecanismos subjacentes e seremos capazes de projetar adequadamente o preto definitivo," disse Wardle.

Bibliografia:

Artigo: Breakdown of Native Oxide Enables Multifunctional, Free-Form Carbon Nanotube-Metal Hierarchical Architectures
Autores: Kehang Cui, Brian L. Wardle
Revista: ACS Applied Materials & Interfaces
DOI: 10.1021/acsami.9b08290

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