Vantablack Nedir? Bir Boya Nasıl "Siyahtan Bile Siyah" Olabilir?
ArtNet
- Blog Yazısı
Vantablack, 2009 yılında Ben Jensen tarafından geliştirilmeye başlanmış ve 2014 yılında Surrey Nanosystems tarafından ticarileştirilmiş bir pigmenttir ve bugüne kadar üretilmiş en koyu madde olarak kabul edilir. Bunun sebebi, gelen ışığın %99'undan fazlasını soğurmasıdır.[4]
Vantablack, Işığı Nasıl Bu Kadar Emebiliyor?
Vantablack kelimesindeki "Vanta", "Vertically Aligned Nano Tube Arrays" yani "Dikey Hizalanmış Nanotüp Dizileri" anlamındaki bir kısaltmadır. Nanotüp ise tek sıra karbon atomundan oluşan grafenin, silindirik bir şekilde bükülerek elde edilen bir yapıdır.[5]
İçerisinde karbon nanotüpleri kullanan Vantablack nanotüplerin ışık emisyonundaki yüksek başarısı sebebiyle kendisine gelen ışığın neredeyse tamamını emebilir. Karbon nanotüp gelen bu ışığı kendi içerisinde tutarak gelen ışığı ısı enerjisine dönüştürür.
Çapları 1 nanometreden (nm) daha az olan "tek duvarlı" veya çapları 100 nm'den fazla olan birkaç eşmerkezli birbirine bağlı nanotüpten oluşan "çok duvarlı" olabilirler. Uzunlukları birkaç mikrometreye ve hatta milimetreye ulaşabilir.[6]
Karbon nanotüpler grafenin silindirik versiyonu olduğu için, kendisine gelen ışığın boşluklardan geçmesine izin verir ve grafenin yüksek ışık emisyonu sayesinde ışığı soğurur. Bu özellik Vantablack gibi bir maddede kullanılınca ışığın neredeyse tamamı soğurulur ve ışık enerjisi ısı enerjisine dönüştürülür.
2010 Nobel Fizik Ödülü ve Sihirli Madde Grafen!
2004 yılında Manchester Üniversitesi'nde yapılan bir çalışmada Rus asıllı iki bilim insanı olan Andre Geim ve Konstantin Novoselov günlük hayatta da sıkça kullanılan bir karbon yapısı olan grafiti ne kadar inceltebileceklerini merak ettiler ve çalışmaya başladılar.
Grafit, birbiri üzerine yerleştirilmiş süper ince karbon tabakalardan oluşur. Bu tabakaların inceliği 1 atom kadardır. Geim ve Novoselov da bu tabakayı inceltmeye çalışıyorlardı. Grafit tabakalarını inceltmek içinse basit bir yöntem uyguladılar.[9]
Bantı grafite yapıştırıp üzerindeki tabakayı soyuyorduk. Bant üzerinde de pul pul grafit birikiyordu. Daha sonradan bantı ikiye katlayarak üstündeki pulların üzerine yapıştırarak bunları da ayırıyorduk. Bunu 10-20 defa yaptığımızda pullar daha çok inceliyordu. En sonunda da bantımızın üzerinde çok ince bir grafit tabakası kalıyordu. Bantı çözdüğümüzde ise kalan her şey çözeltide kalıyordu.[10]
Grafen sayesinde Geim ve Novoselov 2010 Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.[11]
Katalizör Destekli Kimyasal Buhar Biriktirme Yöntemi Nedir?
Vantablack'de de bulunan karbon nanotüpler bu metot sayesinde kullanılmıştır. Bu yöntemde bir substrat (silikon, titanyum vb.) üzerine karbon nanotüpleri büyütür. Bu tabaka bir tüpün içerisine koyulur. Bu tüpü yaklaşık olarak 750°C'ye kadar ısıtılır ve içerisinde karbon bulunan bir gaz (etilen) aktarılır. Katalizor tabakası sayesinde tüpler birleşme işlemine başlar. Bu işlem sonucu karbon büyür ve büyüdüğü için özel bir biçim alır.[6]
Bu yöntemle elde edilen karbon nanotüpler düz bir hatta eşit aralıklarla dizilerek bu maddeyi oluşturmuştur.
Vantablack'in Rakibi: "Super Black"
Super Black, Birleşik Krallık'taki Ulusal Fizik Laboratuvarı'nda (NPL) geliştirilen bir yüzey işlemidir. Normal gelişte görünür ışığın yaklaşık %99,6'sını emerken, geleneksel siyah boya yaklaşık %97,5'ini emer. Diğer geliş açılarında süper siyah daha da etkilidir: 45°'lik bir açıda ışığın %99,9'unu emer.
Süper siyah yaratma teknolojisi, bir nikel-fosfor alaşımının kimyasal olarak aşındırılmasını içerir.
Süper siyahın uygulamaları, istenmeyen yansımaları azaltmak için özel optik aletlerdedir. Bu malzemenin dezavantajı, yüzey işlemi olduğu için düşük optik kalınlığıdır. Sonuç olarak, birkaç mikrometreden daha uzun bir dalga boyuna sahip kızılötesi ışık, karanlık katmandan geçer ve çok daha yüksek yansıtma özelliğine sahiptir.
Fakat Super Black geliştirilme aşamasında iken 2009 yılında bu maddeye rakip olan Vantablack ortaya çıktı.
Vantablack Nasıl Daha Popüler Oldu?
2011 yılında NASA ve Amerikan ordusu karbon nanotüp teknolojisini kullanan Vantablack'e fon yardımı yapmaya başladı. Bu yüzden Vantablack'in ticari anlamda önü açıldı.
Vantablack'in Kullanım Alanları
- Uzay teknolojilerinin en önemli ögelerinden olan uzay teleskoplarında gelen ışık ne kadar çok soğurulursa o kadar net görüntü alınır.
- Enerji alanında ise Vantablack'in ışığı soğurması ve ısı enerjisine dönüştürmesi bu maddeden yapılma enerji panellerine yol açabilir.
- Henüz sıklıkla kullanılmasa da lityum - iyon pillerden %30 daha verimli piller üretilmiştir.
- Bunun dışında Vantablack ışığın neredeyse tamamen soğurmasıyla getirdiği dekoratif özellik bazı firmaların kullandığı bir özelliktir.
-
1
-
1
-
1
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
- Surrey Nanosystems. About Vantablack | Surrey Nanosystems. Alındığı Tarih: 17 Kasım 2022. Alındığı Yer: Surrey Nanosystems | Arşiv Bağlantısı
- Wikiwand. Wikiwand - Vantablack. Alındığı Tarih: 17 Kasım 2022. Alındığı Yer: Wikiwand | Arşiv Bağlantısı
- NPLWebsite. National Physical Laboratory. Alındığı Tarih: 17 Kasım 2022. Alındığı Yer: NPLWebsite | Arşiv Bağlantısı
- ^ S. Anthony. It's Like Staring 'Into A Black Hole': World's Darkest Material Will Be Used To Make Very Stealthy Aircraft, Better Telescopes - Extremetech. (14 Temmuz 2014). Alındığı Tarih: 17 Kasım 2022. Alındığı Yer: ExtremeTech | Arşiv Bağlantısı
- ^ F. Gülbeyaz. Karbon Nanotüpler Nerelerde Kullanılır?. (26 Mart 2018). Alındığı Tarih: 18 Kasım 2022. Alındığı Yer: Malzeme Bilimi ve Mühendislik Sitesi | Arşiv Bağlantısı
- ^ a b NASA Goddard. Nasa | Blacker Than Black. Alındığı Tarih: 18 Kasım 2022. Alındığı Yer: YouTube | Arşiv Bağlantısı
- APS. October 22, 2004: Discovery Of Graphene. Alındığı Tarih: 18 Kasım 2022. Alındığı Yer: APS | Arşiv Bağlantısı
- L. Greenemeier. Graphite Novel: Nobel Prize Thrusts Graphene Into The Spotlight--But Can It Deliver?. (7 Ekim 2010). Alındığı Tarih: 18 Kasım 2022. Alındığı Yer: Scientific American | Arşiv Bağlantısı
- ^ Bebar Bilim. Süper Madde Grafen. Alındığı Tarih: 18 Kasım 2022. Alındığı Yer: YouTube | Arşiv Bağlantısı
- ^ University of Manchester. Professor Konstantin Novoselov Interviewed About Graphene. Alındığı Tarih: 18 Kasım 2022. Alındığı Yer: YouTube | Arşiv Bağlantısı
- ^ NobelPrize. The Nobel Prize In Physics 2010. Alındığı Tarih: 18 Kasım 2022. Alındığı Yer: NobelPrize | Arşiv Bağlantısı
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 26/04/2024 14:12:42 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/13344
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.
