رنگ مشکی جدید خودروها: جذب ۹۹.۹ درصد نور و عملکردی شبیه به سیاه‌چاله!

کد خبر: ۹۲۶۶۸۶ تاریخ انتشار: ۳۱ : ۲۱ – ۲۹ خرداد ۱۴۰۵

محققان شرکت Nipsea مستقر در سنگاپور، به تازگی موفق به طراحی یک پوشش سیاه‌رنگ جدید شده‌اند که به طور میانگین ۹۹.۹ درصد از تمامی طول موج‌های نور مرئی را جذب می‌کند. این فناوری نوین که الهام‌گرفته از رنگ مشهور Vantablack است، از پایداری بسیار بالاتری نسبت به نمونه‌های قبلی برخوردار بوده و به احتمال زیاد به زودی به بازار خودروهای لوکس راه خواهد یافت.

پیشتر، شرکت خودروسازی BMW در سال ۲۰۱۹ از رنگ Vantablack بر روی یکی از خودروهای مفهومی خود، یعنی BMW X6، استفاده کرده بود. این خودروساز آلمانی تأکید کرده بود که هر سطحی که با این پوشش مبتنی بر نانولوله‌های کربنی پوشانده شود، ویژگی‌های ساختاری خود را در برابر دید انسان از دست می‌دهد و اشیا به صورت دوبعدی به نظر می‌رسند. مغز انسان این پدیده را به عنوان مشاهده یک حفره یا فضای خالی تفسیر می‌کند.

با این حال، رنگ مشکی جدید هرگز به خودروهای تجاری راه نیافت و بیشتر در ماهواره‌ها و کاربردهای نظامی مانند زیردریایی‌های رادارگریز پیشنهاد شد. اکنون بخش تحقیق و توسعه Nipsea رنگی مقاوم‌تر را طراحی کرده است تا به تقاضای رو به افزایش بازار چین برای خودروهای لوکس با رنگ مشکی عمیق پاسخ دهد.

به گفته تیم تحقیقاتی این شرکت در مقاله‌ای که در مجله Matter & Light منتشر شده است، این پوشش فوق‌مشکی جدید حتی پس از آزمایش‌های مقاومت در برابر رطوبت و آب نیز به طور قابل توجهی پایدار باقی مانده و صلاحیت لازم برای استفاده به عنوان پوشش فوق‌مشکی خودرو را کسب کرده است.

«ژیوی لیو»، شیمی‌دان محقق در Nipsea، در بیانیه‌ای اعلام کرده است که در بازار چین، رنگ خودرو به یک عامل کلیدی در فروش تبدیل شده و رنگ‌های مشکی عمیق به دلیل ظاهر ظریف و تأثیر بصری قوی و لوکس، همواره انتخابی برتر برای خودروهای مجلل بوده‌اند.

تیم محققان برای ساخت این رنگ از یک جاذبه طبیعی میان دو ماده به نام‌های «کربن بلک» و «نانولوله‌های کربنی» بهره برده‌اند. این جاذبه که به آن «تعامل-پی» (Pi-interaction) می‌گویند، موجب می‌شود ذرات رنگ به صورت منظم کنار هم چیده شوند. این چیدمان خاص و میکروسکوپی، یک تله نوری قوی ایجاد می‌کند که نور را درون خود اسیر کرده و سیاهی بسیار عمیق‌تری نسبت به رنگ‌های مشکی معمولی به وجود می‌آورد.

این رنگ جدید در مقایسه با نانولوله‌های کربنی خالص موجود در رنگ معروف Vantablack (که در انحصار یک شرکت بریتانیایی است) عملکرد فوق‌العاده‌ای دارد. رنگ قبلی تقریباً تمام نور را جذب می‌کرد و تنها ۰.۰۵ درصد نور را بازتاب می‌داد. حالا میزان بازتاب نور در رنگ ترکیبی جدید نیز دست‌کمی از آن ندارد و تنها حدود ۰.۰۸ درصد است.

نگاه کردن به نسخه‌های مات این رنگ‌ها می‌تواند ذهن را به چالش بکشد و طبق توصیف کاربران، حسی شبیه به هک شدن مغز ایجاد کند. این ویژگی به دلیل محو کردن تمام جزئیات طراحی و برجستگی‌های بدنه، نگرانی‌هایی را از نظر ایمنی و زیبایی‌شناسی خودرو ایجاد می‌کند. برای حل این مشکل و حفظ ظاهر سه‌بعدی خودرو، محققان یک لایه پوشش نهایی براق را به آزمایش‌های خودرویی خود اضافه کردند.

آنها همچنین پایداری این پوشش را در برابر گرما و رطوبت آزمایش کردند؛ چرا که رنگ‌های مبتنی بر نانولوله‌های کربنی خالص در گذشته با مشکلات چسبندگی مواجه بودند. محققان دو پنل پوشانده‌شده با این رنگ را در معرض دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد قرار دادند؛ یکی در حمام آب به مدت ۱۰ روز و دیگری در رطوبت ۹۵ درصدی به مدت ۱۴ روز. پس از این مدت، پوشش مذکور هیچ نقص بصری قابل‌توجهی نشان نداد و حتی استاندارد تست چسبندگی را با موفقیت پشت سر گذاشت.

با این حال، محققان بر این باورند که پیش از آنکه این خودروهای لوکس فوق‌مشکی در خیابان‌ها دیده شوند، هنوز نیاز به بهبودهایی در مواد حاوی نانولوله‌های کربنی وجود دارد.

به گزارش خبرنگار پایگاه خبری دیجیاتو