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C’est le nouveau ‘noir le plus noir’ du monde, et c’était un accident complet

C’est le nouveau ‘noir le plus noir’ du monde, et c’était un accident complet

Ses créateurs ont travaillé avec l’artiste Diemut Strebe pour créer la substance en l’utilisant pour cacher un diamant de 2 millions de dollars.

Vantablack a pris le monde d’assaut pour être le noir le plus noir connu de l’humanité. Sa surface de nanotubes de carbone – une forêt à l’échelle nanométrique de milliards de petits arbres de carboneabsorbe jusqu’à 99,964 % de la lumière qui la frappe. Témoigner en personne d’une matière aussi sombre est plus que frappant : elle ressemble littéralement à un trou dans la réalité elle-même, quelque chose de si sombre qu’on a l’impression qu’une partie de notre âme est aspirée à travers nos yeux.

Mais pendant que le reste du monde était choqué par le Vantablack, les scientifiques du MIT découvraient un noir qui le surpasse, ainsi que tous les autres ultra noirs découverts à ce jour.

La nouvelle découverte du MIT, publiée dans la revue ACS-Applied Materials and Interfaces, est techniquement 10 fois plus sombre que toute autre substance noire connue, un ordre de grandeur plus sombre que le noir le plus noir que nous connaissons. Pour marquer la découverte, les auteurs ont enduit la matière d’un diamant jaune rayonnant de 16,78 carats, intitulé cette œuvre d’art Redemption of vanity (Rédemption de la vanité). Le diamant de 2 millions de dollars est « le matériau le plus brillant sur terre, recouvert de nanotubes de carbone, le matériau le plus absorbant la lumière (le noir le plus noir sur terre) », écrivent-ils dans un communiqué. « La dévaluation littérale d’un diamant de 2 millions de dollars peut être considérée comme un défi pour le marché de l’art et une déclaration sur les arts par le biais d’une ascèse esthétique. » La pièce est actuellement exposée à la Bourse de New York (aux côtés d’un agent de sécurité, note l’exposant).

Le revers de la médaille, c’est que les scientifiques responsables de la création du nouveau noir le plus noir n’essayaient même pas de le faire en premier lieu. « Nous n’avions pas l’intention de créer un matériau noir « , dit Brian Wardle en riant d’un air effacé. C’est le professeur d’aéronautique du MIT et directeur du necstlab d’ingénierie des matériaux de l’école qui a dirigé l’étude. « C’est juste une découverte. »


Rédemption de la vanité, 2019. [Image : R. Capanna, A. Berlato et A. Pinato/MIT]

L’équipe avait tenté de faire croître une couche de nanotubes de carbone sur une feuille de papier d’aluminium afin d’augmenter la conductivité thermique et électrique du matériau. (Ces qualités sont très appréciées dans l’électronique et les composants comme les microprocesseurs.) En général, il est impossible de cultiver des nanotubes sur l’aluminium, car une couche d’oxyde sur le métal, présente sur la plupart des métaux, bloque le processus. Le MIT a développé une solution de contournement. Il s’agissait d’utiliser de l’eau salée pour enlever une mince couche d’oxyde sur l’aluminium (ce qui empêche la conductivité), le corrodant comme un vieux navire logé dans l’océan. Ensuite, la feuille a été placée dans un four sans oxygène (si de l’oxygène était présent, la couche d’oxyde se reformerait simplement sur l’aluminium) et cuite à environ 1 000 degrés avec une source de carbone. Dans ces conditions, les nanotubes poussent directement sur l’aluminium.

Lorsque l’expérience a fonctionné, les chercheurs se sont retrouvés avec une feuille de métal très, très, très, très noir. Mais ce n’était pas inhabituel, comme l’explique Wardle.

« Nous cultivons beaucoup de nanotubes de carbone différents, et ils sont tous noirs « , dit Wardle. « Mais à l’époque, nous travaillions avec un artiste du groupe [Diemut Strebe] qui s’intéressait surtout aux propriétés optiques des nanotubes de carbone, ce qui n’est pas mon expertise. Quand nous avons fait cette nouvelle croissance, elle avait l’air plus noire que la substance noire normale, alors nous avons décidé de la mesurer et de voir ce que c’était. »

Le laboratoire a testé l’échantillon et a appris qu’il avait par inadvertance brisé le record de l’ultra noir (qui, soit dit en passant, Warble clarifie que ce n’était pas Vantablack qui le détenait, mais cette configuration « cupcake » des nanotubes de carbone).

Malgré la preuve que le noir de son labo est le plus noir, Wardle ne peut toujours pas dire pourquoi ils ont battu le record. Comme il l’explique, presque tous les ultra noirs que nous connaissons sont créés par des nanotubes de carbone – qui peuvent avoir des configurations très différentes. Il y a 50 milliards de nanotubes de carbone dans chaque centimètre carré de ces échantillons. Et il pourrait y avoir des centaines de formes uniques de nanotubes dans cet échantillon de 50 milliards de tubes.

« La physique de l’endroit où toutes les lumières vont et comment elles sont absorbées – il y a plusieurs mécanismes dominants dont les gens ont parlé – mais si vous creusez dans les articles de la littérature, on ne sait pas pourquoi certains de ces nanotubes de carbone sont plus noirs que d’autres, dit Wardle. « C’est juste un fait empirique. »

Notamment, ce revêtement noir le plus noir n’est pas une peinture ; bien que le processus de création soit à la fois peu coûteux et évolutif, tout objet que vous voulez envelopper doit pouvoir résister à des températures assez élevées dans un four. Le laboratoire croit que cette découverte pourrait avoir des répercussions sur la vapeur (énergie) produite par l’énergie solaire, la détection des fréquences infrarouges proches et l’équipement astronomique. Mais la meilleure partie de la découverte, c’est peut-être que ce n’est pas seulement la science, mais le hasard du hasard, qui a validé la découverte.

« C’est assez intéressant que l’artiste de mon groupe ait influencé la science « , dit Wardle. « Sans cette collaboration, nous n’aurions pas regardé. »

Mais moi j’aurais une question qui demeure : est-ce que « l’ultra noir de chez noir » permettrait de baisser la température ? Est-ce qu’il pourrait « refroidir » les choses qu’il recouvre ? Car dans ce cas, peut-être que c’est aussi un bien pour l’environnement?

 

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