Vật liệu "nuốt chửng" ánh sáng

Nhi Đồng
Với khả năng hấp thụ 99,96% ánh sáng nhìn thấy, tia cực tím và hồng ngoại, sơn phủ Vantablack được coi là một trong những vật liệu đen nhất thế giới.

Vantablack là gì?

Vantablack là tên viết tắt cho cụm từ tiếng Anh Vertically Aligned Nano Tube Array Black (Sơn đen chế tạo từ các dãy ống na-nô thẳng đứng). Sơn phủ này giữ kỷ lục Guinness là vật liệu đen nhất thế giới cho đến năm 2015. Sơn phủ Vantablack là phát minh của nhà khoa học Ben Jensen vào năm 2014, và kể từ đó, công ty Surrey NanoSystems (công ty của bác Ben) vẫn không ngừng cải tiến vật liệu này. Giờ đây Vantablack đã có cả dạng sơn phun mang tên S-VIS.

Ống na-nô
các-bon tạo nên
sơn phủ Vantablack.
Ống na-nô các-bon tạo nên sơn phủ Vantablack.

Vật liệu "hố đen" được chế tạo ra sao?

Sơn phủ Vantablack được cấu tạo từ các ống na-nô các-bon với đường kính siêu nhỏ, chỉ khoảng vài na-nô-mét. Những ống các-bon này được cho “mọc” dày đặc hoặc phun lên trên vật thể. Bình thường, khi ánh sáng tiếp xúc với vật thể, sẽ có những tia sáng bật ra và phản lại vào mắt chúng ta (nhờ vậy mà chúng ta mới thấy được các màu sắc xung quanh đó!). Tuy nhiên, khi ánh sáng tiếp xúc với vật thể được phủ bằng sơn Vantablack, vật liệu này sẽ “tóm lấy” các tia sáng, liên tục phản chiếu chúng giữa “rừng” ống các-bon, để rồi hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt. Vì không có ánh sáng lọt ra, cho nên chúng ta chỉ thấy duy nhất một màu “đen như mực”! Thực tế, loại sơn Vantablack tốt nhất có thể hấp thụ tới tận 99,965% ánh sáng chiếu vào nó. Loại sơn phủ này sẽ khiến vật thể 3D trông như cái bóng của chính nó và từ mọi góc độ trông nó đều đen kịt như vậy. Đây còn là vật liệu chịu nhiệt vô cùng tốt: Vật thể sơn Vantablack khi chuyển đổi liên tục từ nhiệt độ -196 độ C đến 200 độ C vẫn không hề hấn gì!

Đồng hồ phủ Vantablack của hãng H. Moser & Cie.
Đồng hồ phủ Vantablack của hãng H. Moser & Cie.

Vantablack dùng để làm gì?

Sơn phủ Vantablack được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, từ hàng không vũ trụ, linh kiện điện tử cho đến nghệ thuật. Sơn phủ này đã được dùng làm lớp chống phản quang cho vệ tinh Kent Ridge 1 của trường Đại học Quốc gia Singapore (NUS) để theo dõi chuyển động của các vì sao. Đến Pyeongchang (Hàn Quốc), bạn cũng có thể chiêm ngưỡng tòa nhà đen nhất thế giới: Một tòa nhà đen “từ đầu đến chân” với ánh sáng lấp lánh như sao, chính là nhờ sơn bằng Vantablack đó! Ngoài ra, nếu bạn là “fan cứng” của Vantablack, có cách để sở hữu Vantablack tại nhà đấy: Đó là mua ngay một chiếc đồng hồ Vantablack của hãng H. Moser & Cie.!

Một trong những tác phẩm nghệ thuật sử dụng sơn phủ Vantablack của ông Anish Kapoor.
Một trong những tác phẩm nghệ thuật sử dụng sơn phủ Vantablack của ông Anish Kapoor.

Tuy nhiên, Vantablack cũng không tránh khỏi những nhược điểm. Vantablack là chất kịch độc khi hít phải hay rơi vào mắt, bởi nó về bản chất vẫn là những ống các-bon li ti. Cách sử dụng Vantablack cũng vô cùng phức tạp. Bạn phải đặt vật thể ở trong phòng hút chân không, cộng thêm một số hóa chất khác, rồi nung nóng vật thể đó nữa cơ.

Tòa nhà phủ Vantablack tại Pyeongchang, Hàn Quốc.
Tòa nhà phủ Vantablack tại Pyeongchang, Hàn Quốc.

Vantablack thật "ngầu"

Cảm giác sử dụng Vantablack sẽ thế nào? “Cha đẻ” của Vantablack - bác Ben Jensen chia sẻ rằng: “Nó trông như một hố đen phẳng lì, không vết tích”. Nếu như có một căn phòng sơn toàn bộ bằng Vantablack, theo bác Ben, nó sẽ trông như có bóng đèn lơ lửng và người đứng giữa vũ trụ vậy. Tuy nhiên, nhà khoa học này cho rằng không thể làm áo ninja hay máy bay tàng hình bằng Vantablack được đâu!

Vantablack phủ lên một chiếc xe BMW X6 xịn xò.
Vantablack phủ lên một chiếc xe BMW X6 xịn xò.

Sơn phủ Vantablack không có mặt phổ biến trên thị trường do sản lượng hàng năm rất thấp. Dẫu vậy, nó cũng là nguồn cảm hứng cho nhiều loại sơn “siêu đen” khác, dành cho những người chưa đủ may mắn để sử dụng sơn phủ này… Hiện nay nghệ sĩ người Anh Anish Kapoor là người duy nhất (ngoài công ty Surrey NanoSystems) được sử dụng độc quyền phiên bản S-VIS của Vantablack, với khả năng hấp thụ 99,8% ánh sáng, cũng là nghệ sĩ duy nhất được cấp quyền sử dụng Vantablack trong các tác phẩm của mình. Ông đã tổ chức một buổi triển lãm tại thành phố New York (Mỹ) vào tháng 11-2023, trưng bày riêng các tác phẩm sử dụng Vantablack, khiến cho nhiều khách tới thăm triển lãm phải ngỡ ngàng thốt lên: “Có phải là cái bóng của Mặt Trăng?”

Bài viết được đăng tải trên ấn phẩm Nhi đồng, số 19 năm 2024. Còn nhiều bài viết hay, hấp dẫn, các câu chuyện thú vị đang chờ đón bạn khám phá tại ấn phẩm Nhi đồng. Nếu bạn quan tâm có thể mua báo và đọc trực tuyến tại cửa hàng trực tuyến của Báo Thiếu niên Tiền phong và Nhi đồng nhé!

 

 

Đọc báo điện tử Thiếu niên Tiền phong và Nhi đồng nhanh chóng, thuận tiện và an toàn hơn trên các thiết bị di động với Ứng dụng TNTP&NĐ Online

Tải ngay ứng dụng TNTP&NĐ Online TẠI ĐÂY

Bạn đang đọc bài viết Vật liệu "nuốt chửng" ánh sáng tại chuyên mục Hi-Tech của Báo Thiếu niên Tiền phong và Nhi đồng. Mọi thông tin góp ý và chia sẻ, xin vui lòng gửi về hòm thư banbientap@thieunien.vn.

Bài liên quan

Bài Hi-Tech khác

Giải pháp mới chống cháy cho xe điện

Phần lớn xe điện hiện này dùng pin lithium-ion vì nó có mật độ năng lượng cao, tuổi thọ lớn nhưng nhược điểm của loại pin này là khi quá nóng có thể gây cháy nổ.