Quên Vantablack đi, đây mới là vật liệu tối nhất thế giới

Trên thế giới tồn tại rất nhiều màu đen: màu đen của tóc, của bầu trời hay của than,... nhưng tối nhất thì là màu đen của ống nano cacbon.

Một nghiên cứu mới, do Ứng dụng Vật liệu và Giao diện ACS xuất bản, đã tiết lộ loại vật liệu tối nhất từng được tạo ra bởi bàn tay nhân loại. Với cấu trúc bao gồm các ống cacbon siêu nhỏ được xếp trên bề mặt lá nhôm, nó có khả năng hấp thụ 99,995% ánh sáng từ mọi hướng. Theo các nhà nghiên cứu, loại chất liệu này tối hơn đến mười lần so với tất cả các loại vật chất đã biết. Vậy là chỉ số tốt hơn cả Vantablack, vật liệu chỉ hấp thụ được 99,96% lượng ánh sáng chiếu vào nó.

Vật liệu hiện đang được trưng bày tại Sàn giao dịch Chứng khoán New York, nằm trong tác phẩm có tên là "Cứu rỗi sự phù phiếm". Tác phẩm bao gồm vật liệu mới bao quanh một viên kim cương đáng giá 2 triệu USD và nó hoàn toàn che đi những tia sáng lấp lánh từ viên ngọc quý.

Brian Wardle, một vị giáo sư chuyền ngành hàng không và phi hành vũ trụ tại MIT, cùng với Kehang Cui, một nhà khoa học vật liệu tại Đại học giao thông Thượng Hải, đã cùng nhau tạo ra loại vật chất này một cách tình cờ, khi cả hai đang cố giải quyết một vấn đề nan giải khác liên quan đến ống nano cacbon.

Các ống nano cacbon bao gồm các nguyên tử cacbon nối lại với nhau và xếp thành hình ống trụ. Do khả năng dẫn nhiệt, dẫn điện và độ bền cao, từ lâu, chúng đã là một đối tượng nghiên cứu quan trọng trong nhiều ngành khác nhau như dẫn nhiệt và điện hay khả năng chống chịu va đập tốt.

Wardle và Cui đang cố gắng tăng tính dẫn của ống bằng cách thêm vào một lớp nhôm bên ngoài thì phát hiện ra một lớp ô xít liên tục xuất hiện bên trên lớp nhôm làm ngăn cản tính dẫn. Cui phát hiện ra rằng việc ngâm lớp nhôm vào nước muối sẽ làm tan rã lớp ô xít, kết quả tạo ra được ống nano có khả năng dẫn điện cao như mong muốn.

Nhưng họ không ngờ được rằng, công thức này đã tạo nên loại vật liệu đen nhất từng tồn tại. Nhóm nghiên cứu rất nhanh khám phá ra đặc tính kì lạ từ sản phẩm của họ và đã hợp tác với Diemut Strebut, một nghệ sĩ ở MIT, để tạo ra viên kim cương tối dành cho cuộc triển lãm.

Nghiên cứu của họ đồng thời cũng có thể giúp ích trong nhiều lĩnh vực khoa học khác. Ví dụ, loại vật liệu này có thể dùng để chế tạo kính thiên văn có khả năng nhìn ra bên ngoài hệ mặt trời. Ánh sáng từ các ngôi sao và dải ngân hà ảnh hưởng đến khả năng quan sát các hành tinh nhỏ hay vật thể lờ mờ. Song với loại vật liệu siêu tối này, lượng ánh sáng đó có thể bị hấp thụ.

"Đây là một phát kiến khoa học bất ngờ", Wardle nói. "Tôi nghĩ rằng chúng ta còn có thể tạo ra loại vật liệu tối hơn bằng cách điều khiển hình thái của ống nano cacbon".

Theo Vice