Predstav si auto, na ktorom nevidíš odlesky, línie karosérie ani väčšinu detailov. Namiesto lesklého laku pôsobí ako tmavá silueta vystrihnutá z reality. Presne k tomu sa približuje nový materiál, ktorý vyvinuli výskumníci zo spoločnosti Nipsea Group.

Ich takzvaný ultračierny náter dokáže pohltiť približne 99,9 % viditeľného svetla. Výsledkom je efekt, pri ktorom predmet stráca priestorovosť a ľudské oko má problém rozpoznať jeho skutočný tvar.

Podobný vizuálny šok vyvolal už v roku 2019 koncept BMW X6 pokrytý slávnym náterom Vantablack. Auto vtedy vyzeralo skôr ako čierna diera než bežné vozidlo. BMW priznalo, že povrch prakticky vymazal väčšinu dizajnových detailov karosérie.

Tentoraz však nejde iba o ďalší laboratórny experiment. Na tému upozornil portál Tech Spot.

Problém, ktorý Vantablack nikdy nevyriešil

Vantablack sa stal legendou materiálového výskumu. Využíva husté polia uhlíkových nanotrubíc, ktoré zachytávajú svetlo natoľko efektívne, že odrazivosť klesá približne na 0,05 %. Extrémna čiernota však nebola jeho jedinou vlastnosťou. Materiál bol zároveň drahý, náročný na výrobu a problematický z pohľadu odolnosti. Jeho využitie preto zostalo obmedzené na špecializované aplikácie, vedecký výskum či umelecké projekty.

Okolo Vantablacku navyše vznikla aj známa kontroverzia. Britský umelec Anish Kapoor získal exkluzívne práva na jeho umelecké využitie, čo vyvolalo otvorený konflikt s časťou umeleckej komunity. Nový materiál z Číny sa snaží riešiť práve praktické nedostatky podobných náterov.

Nipsea Group / Cell Press / Matter & Light

Výskumníci namiesto čistých uhlíkových nanotrubíc skombinovali uhlíkovú čerň s nanotrubicami do jedného kompozitu. Takáto štruktúra vytvára množstvo mikroskopických pascí pre svetlo.

Keď lúče dopadnú na povrch, neodrazia sa späť jedným smerom. Namiesto toho sa opakovane rozptyľujú vo vnútri materiálu, kde sa postupne absorbujú. Práve preto náter pôsobí takmer neprirodzene tmavo.

Odrazivosť nového materiálu dosahuje približne 0,08 %. Je to síce o niečo viac než pri Vantablacku, rozdiel však ľudské oko prakticky nerozpozná. Výhodou má byť podstatne lepšia odolnosť.

Prežil vodu aj extrémnu vlhkosť

Vedci testovali náter v podmienkach, ktoré bývajú problémom pre materiály obsahujúce veľké množstvo nanotrubíc. Jedna vzorka strávila desať dní vo vodnom kúpeli s teplotou 40 °C. Ďalšia bola dva týždne vystavená prostrediu s 95-percentnou vlhkosťou. Podľa autorov štúdie sa neobjavili výrazné poškodenia povrchu a materiál úspešne prešiel aj skúškami priľnavosti.

Práve to môže rozhodnúť o tom, či sa ultračierne nátery niekedy dostanú aj mimo laboratórií. Výrobcovia vidia potenciál najmä v segmente luxusných áut, kde sa farba karosérie stala dôležitým marketingovým prvkom. Výskumník Zhiwei Liu uviedol, že hlboké čierne odtiene sú v Číne dlhodobo spájané s prémiovým vzhľadom a luxusom.

Otázniky však zostávajú. Extrémne tmavý povrch dokáže potlačiť kontúry vozidla natoľko, že človek horšie odhaduje jeho tvar a rozmery. To môže predstavovať problém nielen pre dizajn, ale potenciálne aj pre viditeľnosť v určitých podmienkach.

Existuje aj ďalšia praktická otázka. Takmer všetka absorbovaná svetelná energia sa premieňa na teplo. Ak by sa podobný náter používal vo veľkom meradle, výrobcovia by museli riešiť aj prehrievanie karosérie počas horúcich letných dní. Pri elektromobiloch by to mohlo znamenať vyššie nároky na klimatizáciu a nepriamo aj nižší dojazd.

Výskumníci preto pri automobilových testoch použili dodatočnú lesklú vrstvu, ktorá časť odrazov vracia späť. Zachováva tak základné tvary vozidla, no zároveň ponecháva väčšinu efektu ultračierneho povrchu.

Do sériovej výroby má ešte ďaleko

Napriek sľubným výsledkom sa nový náter zatiaľ nechystá na sériovú výrobu. Výroba materiálov s obsahom uhlíkových nanotrubíc je stále technologicky náročná a drahá. Výzvou zostáva aj zabezpečenie rovnakých vlastností pri veľkom objeme produkcie.

Najnovší výskum však naznačuje, že ultračierne nátery sa postupne presúvajú z kategórie vedeckých kuriozít do sveta reálnych aplikácií. A hoci autá pripomínajúce čierne diery zatiaľ na cestách neuvidíme, technológia je dnes bližšie k praxi než kedykoľvek predtým.

Čítajte viac z kategórie: Tech