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Über Licht und Farbe

Sichtbares Licht ist eine Kategorie von elektromagnetischen Wellen, die wir sehen können. Wenn Licht auf einen Gegenstand trifft, wird ein Teil davon absorbiert und ein anderer Teil reflektiert. Die Farbe des Objekts ist der Anteil des Lichts, der von ihm reflektiert wird. Ein „schwarzes“ Objekt ist ein Objekt, das fast das gesamte Licht absorbiert und fast nichts reflektiert. Gegenwärtig gibt es keine wirklich schwarzen Objekte, es sei denn, es handelt sich um einen theoretischen „perfekten schwarzen Körper“. Alle Objekte, die wir als schwarz betrachten, reflektieren zumindest einen Teil des Lichts, aber es gibt einige hochentwickelte Materialien, bei denen die Menge des reflektierten Lichts sehr, sehr gering ist.

Die Kontroverse um The Blackest Black – Was ist dran?

For years sSeit Jahren debattieren Wissenschaftler über die dunkelste Farbe der Welt, das „schwärzeste Schwarz – The Blackest Black“. Im Jahr 2014 erregte diese Kontroverse die Aufmerksamkeit der Medien, als Surrey NanoSystems eine superschwarze Beschichtung mit dem Namen Vantablack entwickelte. Seitdem gewinnt sie immer mehr an Anerkennung. Im heutigen Artikel werden wir die Ursprünge dieser Kontroverse erörtern und gleichzeitig der Frage nachgehen, welche Farbe wirklich das „schwärzeste Schwarz – The Blackest Black“ ist? 

Vantablack 

Vantablack ist ein Akronym für Vertically Aligned Nano Tube Array Black. Surrey NanoSystems behauptete, dass es 99,965 Prozent des Lichts absorbiert, was es zum damaligen Zeitpunkt zum schwärzesten der Wissenschaft bekannten Schwarz machte. Ursprünglich stellte Surrey NanoSystems dieses Schwarz her, indem es mikroskopisch kleine Fäden aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNTs) durch chemische Reaktionen auf die Oberfläche der zu beschichtenden Produkte aufbrachte. Die CNTs ähnelten einem schwarzen Hohlraum, da sie dicht an dicht gepackt waren und fast das gesamte Licht, das das Objekt erreichte, absorbierten. Seitdem haben Wissenschaftler begonnen, eine alternative Anordnung von Kohlenstoff-Nanoröhren, bekannt als S-VIS, zu verwenden, um die Zugänglichkeit von Vantablack zu verbessern. Mit dieser neuen Version kann Vantablack auf Objekte aufgesprüht werden, anstatt einen Reaktor für die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) zu benötigen.

Anwendungen von Vantablack

Vantablack wurde ursprünglich entwickelt, um die Sichtbarkeit von weit entfernten Objekten im Weltraum zu verbessern. Vantablack absorbiert zum Beispiel Blendeffekte und widersteht kalten Temperaturen, so dass es Wissenschaftlern bei der Beschichtung von Teleskopen hilft, Sterne und Planeten besser zu studieren. Auch wenn Vantablack weiterhin in der Raumfahrtindustrie eingesetzt wird, hat diese ultraschwarze Beschichtung ihre Verwendung auf die Entwicklung von Mikrochips, Touchscreens, ultraleichten Kabeln und mehr ausgeweitet.

Im Jahr 2019 ging BMW sogar eine Partnerschaft mit Surrey NanoSystems ein, um den BMW VBX6 zu entwickeln. Dieses Fahrzeug verfügt über eine VBx2-Beschichtung, die eine leichte Abwandlung des ursprünglichen Vantablacks ist. Da über 99 % des Lichts von dieser Beschichtung absorbiert werden, erscheint das Auto fast zweidimensional, während das eine Prozent Emission gerade genug Form zulässt.

Wer kann das schwärzeste Schwarz – The Blackest Black verwenden? Künstlerische Kontroverse: Kapoor vs. Semple

Es ist wichtig zu erwähnen, dass die Suche nach dem schwärzesten Schwarz nicht nur die wissenschaftliche Welt beeinflusst hat. Auch die Welt der Kunst wurde aufgerüttelt. 

Im Jahr 2016, nicht lange nach der Entwicklung von Ventablack, kaufte der Bildhauer Anish Kapoor alle Rechte an der Farbe. Dieser Kauf führte zu heftigen Reaktionen in der Kunstwelt, da der Kauf einer Farbe, um sie dann zu exklusiven Preisen zu verkaufen, im Widerspruch zu den Werten der Kreativität, des Ausdrucks und der Inklusivität steht, um die sich die Kunst dreht. Der britische Künstler Stuart Semple ist einer der Hauptakteure dieser Kritik. Semple wuchs mit selbstgemachten Ölpastellen für Farben auf, die er sich in Geschäften nicht leisten konnte. Eines seiner Ziele als Künstler ist es, Farben aus dem Privatbesitz zu befreien. Nach einer jahrelangen Fehde zwischen den beiden Künstlern reagierte Semple auf Kapoors exklusive Vantablack-Lizenz, indem er seine eigene Farbe kreierte, „das pinkeste Pink der Welt“. Es ist zwar nicht erwiesen, dass dieses Pink das hellste aller Zeiten ist, aber das war auch nicht der Sinn von Semples Erfindung. Stattdessen machte Semple sein Produkt für jeden außer Kapoor verfügbar.

 

MITs neueste Kreation

Im Jahr 2019 hat das MIT die wissenschaftliche Welt erneut erschüttert. Nur fünf Jahre nach der Entdeckung von Vantablack hat das MIT ein Schwarz gefunden, das zehnmal dunkler ist. Dieses neue Schwarz fängt 99,995 Prozent des gesamten einfallenden Lichts ein. Lustigerweise versuchten die Wissenschaftler, die die neue Farbe entdeckten, gar nicht, das schwärzeste Schwarz zu schaffen. Vielmehr arbeiteten sie daran, die elektrische und thermische Leitfähigkeit einer Aluminiumfolie zu erhöhen, indem sie eine Schicht aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen darauf wachsen ließen. Nach Abschluss des Experiments stellten die Wissenschaftler fest, dass ihre Folie ein ungewöhnlich tiefes Schwarz angenommen hatte. Nach gründlichen Tests kam man zu dem Schluss, dass die MIT-Wissenschaftler tatsächlich das neue schwärzeste Schwarz entdeckt hatten. 

Mit dieser Entdeckung kreuzen sich einmal mehr die Wege von Kunst und Wissenschaft. Um die neue Entdeckung zu feiern, hat das MIT in Zusammenarbeit mit der Künstlerin Diemut Strebe einen 16,78 Karat schweren gelben Diamanten mit der neuen Farbe beschichtet und damit Künstler, Wissenschaftler und Betrachter gleichermaßen verblüfft.

Warum suchen Wissenschaftler weiterhin nach dem schwärzesten Schwarz – The Blackest Black?Why Do Scientists Continue to Look for the Blackest Black? 

Die überwiegende Mehrheit der ultraschwarzen Entdeckungen wurde mit Hilfe von Kohlenstoff-Nanoröhrchen gemacht. Auf jedem Quadratzentimeter des Materials befinden sich 50 Milliarden Kohlenstoff-Nanoröhren, die unendlich viele Formen und Konfigurationen im Nanomaßstab ermöglichen. Jede neue Konfiguration ist ein neuer schwarzer Farbton mit einzigartigen Eigenschaften. Die Wissenschaftler werden also noch jahrzehntelang an der Entwicklung des schwärzesten Schwarz arbeiten.

Die Entdeckung einer neuen schwarzen Farbe macht nicht nur Spaß, sondern hat auch einen praktischen Nutzen. Objekte, die mit einer solchen tiefschwarzen Farbe beschichtet sind, haben viele Vorteile und Nutzen, darunter ein flacheres Erscheinungsbild, einen extrem niedrigen Reflexionsgrad, eine starke Wärmeleitung, Widerstandsfähigkeit gegen Stöße und Vibrationen und möglicherweise eine extreme Hydrophobie. Hollywood hat bereits damit begonnen, die Farben zur Verstärkung von Spezialeffekten in Filmen und Theaterstücken einzusetzen. Wissenschaftler und Unternehmen verwenden ultraschwarze Beschichtungen bei der Entwicklung von Weltraumausrüstung. Diese Beschichtungen werden auch für thermisch empfindliche Instrumente oder Elektronik, wie z. B. Wärmebildkameras, verwendet. In dem Maße, wie sich die Technologie weiterentwickelt und schwärzere Schwarztöne entdeckt werden, werden diese Farben für den Fortschritt der modernen Welt immer nützlicher werden.