فانتابلاك

فانتابلاك[1][2]
الأسماء
أسماء أخرى
  • هيكل عالي الكثافة من الكربون المنشط
  • الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران (MWCNT)
  • فانتابلاك S-VIS
  • فانتابلاك S-IR
Identifiers
رقم CAS
الخصائص
الصيغة الجزيئية C
المظهر Solid black coating
الكثافة 2.5 mg/cm3
نقطة الانصهار
قابلية الذوبان في الماء Insoluble
المخاطر
صفحة بيانات السلامة CAS 308068-56-6
ن.م.ع. مخطط تصويري The exclamation-mark pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
ن.م.ع. كلمة الاشارة Warning
H319, H335
P261, P281, P305+P351+P338
حدود التعرض الصحية بالولايات المتحدة (NIOSH):
REL (الموصى به)
 <1 μg/m3 over an 8-hour TWA
ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa).
مراجع الجدول
Wrinkled aluminium foil with a portion—equally wrinkled—coated in Vantablack[3]

ڤانتابلاك Vantablack (يعرف أيضاً بـ:صفوف الأنانيب الكربونية السوداء المرتبة عموديا) هو اسم العلامة التجارية لفئة من الطلاءات فائقة السواد، مع إجمالي انعكاسات نصف كروية (THR) أقل من 1.5٪ في الطيف المرئي. تم اختراع الطلاء بواسطة بن جنسن، الذي كشف النقاب عنه لأول مرة في يوليو 2014،[4] وسوقه الفريق العلمي من Surrey NanoSystems. طور طلاء فانتابلاك الأصلي بعملية ترسيب كيميائي للبخار (CVD) ويُزعم أنه "أحلك مادة في العالم"، ويمتص حتى 99.965٪ من طيف الضوء المرئي.[5][6] وتعتبر الطلاءات فريدة من نوعها، ليس لأنها فائقة السواد فحسب، ولكنها تحتفظ بامتصاص منتظم للضوء من جميع زوايا المشاهدة تقريبًا. لم يتم يعد استعمال الفانتابلاك الأصلي بالتطبيقات التجارية، ويتم استبداله بطلاء-رش فانتالاك الذي يوفر أداءً بصريًا مشابهًا.[7] الاسم مزيج من الاختصار "Vanta" والذي يعني "صفوف الأنانيب الكربونية المرتبة عموديا" [8] واللاحقة black (أسود). اعتبارا من 2022 طلاءات فانتابلاك مكلفة للغاية، وترفض الشركة صاحبة حقوق الملكلية "Surrey NanoSystems"، توفيرها للأفراد وتقدم عينات فقط للتطبيقات التي يرونها "صالحة".[9]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الخصائص

Vantablack grown on metal foil

يتكون فانتابلاك من غابة عمودية من الأنابيب النانوية الكربون "نمت" على ركيزة باستخدام عملية ترسيب كيميائي للبخار المعدلة. وعندما يضرب الضوء الفانتابلاك، يصبح محاصرًا وينحرف باستمرار بين الأنابيب، بدلاً من أن ينعكس، ويمتص ويتبدد كحرارة في النهاية.[10]

كان CVD Vantablack عبارة عن تحسن مقارنة بالمواد المماثلة التي تم تطويرها في ذلك الوقت. يمتص فانتابلاك ما يصل إلى 99.965٪ من الضوء المرئي ويمكن إنشاؤه في 400 °C (752 °F). طورت ناسا سابقًا مادة مماثلة تمت زراعتها في750 °C (1,380 °F)، لذا تطلبت المواد أن تكون أكثر مقاومة للحرارة من Vantablack.[10] المواد الداكنة ممكنة: في عام 2019، طور مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مادة CVD التي تعكس عُشر كمية الضوء التي يعكسها فانتابلاك.[11]

إن مستويات تفريغ الغازات وتداعي الجسيمات منخفضة مقارنة بالمواد المماثلة، مما يجعلها أكثر قابلية للتطبيق من الناحية التجارية. يتمتع فانتابلاك أيضًا بمقاومة الاهتزاز الميكانيكي والاستقرار الحراري.[12]


التطوير

اجريت التطويرات الأولية في المختبر الوطني الفيزيائي في المملكة المتحدة؛[13]وصيغ مصطلح "فانتا" في وقت لاحق.[14] وتباع مصفوفات الأنابيب النانوية من قبل العديد من الشركات، بما في ذلك "نانولاب"،[15] و"سانتا باربرا الأشعة تحت الحمراء"[16] وغيرهما.[17] اسم فانتابلاك هو العلامة التجارية لشركة Surrey NanoSystems Limited،[18] وتمت الإشارة إليه في ثلاث براءات اختراع مسجلة في مكتب الولايات المتحدة لبراءات الاختراع والعلامات التجارية.[19]

الإستخدامات

للفانتابلاك العديد من التطبيقات المحتملة، باعتبارها واحدة من أحلك المواد، مثل منع الضوء الشارد من دخول التلسكوبات، وتحسين أداء كاميرا الأشعة تحت الحمراء سواءً على الأرض والفضاء.[17]

بالإضافة إلى أنابيب الكربون النانوية المرتبة، يتم تصنيع الفانتابلاك في دهانين قابلين للرش مع أنابيب نانوية عشوائية التوجه، Vantablack S-VIS و Vantablack S-IR مع امتصاص أفضل للأشعة تحت الحمراء. وتتطلب هذه الدهانات ترخيصًا خاصًا، ودرجة حرارة تتراوح بين 100 و280 درجة مئوية، ومعالجة بعد التفريغ.[20] وتقوم شركة Surrey NanoSystems أيضًا بتسويق مجموعة من الدهانات غير القابلة للرش بالأنابيب النانوية والمعروفة باسم Vantablack VBx والتي يسهل استخدامها.[21]

الاستخدام الفني

BMW X6 Vantablack at Frankfurt Motor Show 2019

فانتابلاك S-VIS، طلاء قابل للرش يستخدم أنابيب الكربون النانوية المحاذاة عشوائيًا ومستويات عالية جدًا من الامتصاص من الأشعة فوق البنفسجية إلى طيف تيراهيرتز، تم اعطاء ترخيص حصري لاستوديو أنيش كابور ليستخدمه بالأعمال الفنية.[22]

دخلت شركة نانولاب، المصنعة للفانتابلاك في والثام، مساتشوستس، بشراكة مع الفنان جيسون تشيس ببوسطن لإطلاق طلاء أسود يعتمد على الأنابيب النانوية يسمى Singularity Black.[23] خلال العرض الأول للون، ذكر تشيس، إلى أن فانتابلاك، "قد تمت إعاقة إمكانياته بسبب عدم توفره للتجربة"، وكان إصدار Singularity Black مهمًا لنشره.[24][25]

وتدعي الشركة المصنعة أن فانتابلاك يخضع لـمراقبة التصدير من قبل المملكة المتحدة، وبسبب متطلباته المادية وخصائصه الحرارية، فإن فانتابلاك الأصلي غير عملي للاستخدام في العديد من الفنون.[26]

استخدم فانتابلاك VBx2، وهو نوع مختلف من فانتابلاك VBx، غير أن الأنبوب النانوي الذي تم تحسينه للرش بمساحات كبيرة، في "جناح فانتابلاك" في دورة الألعاب الأولمبية الشتوية 2018. [27]

وكشفت BMW عن فكرة لسيارة بي إم دبليو إكس6 مع طلاء فانتابلاك في معرض فرانكفورت للسيارات في سبتمبر 2019؛ ومع ذلك، لا تخطط الشركة لإنتاج طرازات من X6 مع طلاء فانتابلاك.[28]

واستخدم الموسيقي الفرنسي جيسافيلشتاين، الفانتابلاك VBx2 كجزء من الديكور المسرحي الخاص به خلال مهرجان كواتشيلا 2019.[29][30]

الإنتاج التجاري

سُلكت الطلبات الأولى في يوليو 2014.[17]وفي عام 2015، تمت زيادة الإنتاج لتلبية الطلب في قطاعي الفضاء والدفاع.[بحاجة لمصدر]

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ "Safety Data Sheet Vantablack S-VIS and S-IR" (PDF). Surrey NanoSystems. 27 February 2018. Retrieved 16 September 2019.
  2. ^ "CAS 7440-44-0". European Chemicals Agency. 8 July 2019. Retrieved 16 September 2019.
  3. ^ "Video showing both sides of aluminium foil". YouTube.com. 2016-02-29. Retrieved 2020-08-04.
  4. ^ "Who's behind art's dark little secret, Vantablack?". British GQ (in الإنجليزية البريطانية). 2017-08-04. Retrieved 2022-04-25.
  5. ^ "Vantablack: U.K. Firm Shows Off 'World's Darkest Material'". NBCNews.com. 15 July 2014. Retrieved 19 July 2014.
  6. ^ Guinness World Records: Darkest manmade substance, Guinness World Records 19 October 2015
  7. ^ "About | Surrey NanoSystems". www.surreynanosystems.com.
  8. ^ Jackson, Jeremy J.; Puretzky, Alex A.; More, Karren L.; Rouleau, Christopher M.; Eres, Gyula; Geohegan, David B. (3 Dec 2010). "Pulsed Growth of Vertically Aligned Nanotube Arrays with Variable Density". Nano. 4 (12): 7573–7581. doi:10.1021/nn102029y. PMID 21128670.
  9. ^ "Purchasing". Surrey NanoSystems. Retrieved 21 April 2022.
  10. ^ أ ب "Vantablack, the world's darkest material, is unveiled by UK". South China Morning Post - World. 15 July 2014. Retrieved 19 July 2014.
  11. ^ "MIT engineers develop "blackest black" material to date | MIT News". News.mit.edu. 2019-09-12. Retrieved 2020-08-04.
  12. ^ Kuittinen, Tero (14 July 2014). "Scientists have developed a black so deep it makes 3D objects look flat". Yahoo! News Canada. Retrieved 19 July 2014.
  13. ^ Theocharous, E.; Deshpande, R.; Dillon, A. C.; Lehman, J. (2006). "Evaluation of a pyroelectric detector with a carbon multiwalled nanotube black coating in the infrared". Applied Optics. 45 (6): 1093–7. Bibcode:2006ApOpt..45.1093T. doi:10.1364/AO.45.001093. PMID 16523768.
  14. ^ Theocharous, S.P.; Theocharous, E.; Lehman, J.H. (2012). "The evaluation of the performance of two pyroelectric detectors with vertically aligned multi-walled carbon nanotube coatings". Infrared Physics & Technology. 55 (4): 299–305. Bibcode:2012InPhT..55..299T. doi:10.1016/j.infrared.2012.03.006.
  15. ^ "NanoLab multiwalled carbon nanotubes, aligned carbon nanotube arrays, nanoparticles, nanotube paper,dispersant, nanowires". www.nano-lab.com. Retrieved 2017-03-31.
  16. ^ "Vantablack-S". SBIR. Santa Barbara Infrared Inc. Retrieved 2017-03-31.
  17. ^ أ ب ت Howard, Jacqueline (14 July 2014). "This May Be The World's Darkest Material Yet". Huffington Post. Retrieved 19 July 2014.
  18. ^ "VantaBlack Trademark of Surrey NanoSystems Limited - Registration Number 4783953 - Serial Number 79156544 :: Justia Trademarks". trademarks.justia.com (in الإنجليزية). Retrieved 2017-03-31.Surrey NanoSystems: Home
  19. ^ "Results of Search in US Patent Collection db for: Vantablack: 3 patents.". United States Patent and Trademark Office. Retrieved February 2, 2017.
  20. ^ "Vantablack S-IR". Surrey NanoSystems (in الإنجليزية).
  21. ^ "Vantablack VBx Coatings". Surrey NanoSystems (in الإنجليزية).
  22. ^ "Art Fight! The Pinkest Pink Versus the Blackest Black". Wired. 2017-06-22. Retrieved 16 January 2018.
  23. ^ "Meet Singularity Black, the Blackest Paint on the Market". Hyperallergic (in الإنجليزية الأمريكية). 2017-08-11. Retrieved 2017-08-17.
  24. ^ "Nanolab releases own extremely black paint to rival Anish Kapoor's Vantablack". Dezeen (in الإنجليزية الأمريكية). 2017-08-16. Retrieved 2018-03-03.
  25. ^ "Art Fight! The Pinkest Pink Versus the Blackest Black". WIRED (in الإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2017-08-17.
  26. ^ "FAQs". Surrey NanoSystems (in الإنجليزية). Retrieved 2017-03-31.
  27. ^ "Asif Khan reveals super-dark Vantablack pavilion for Winter Olympics 2018". Dezeen. 7 February 2018.
  28. ^ Dorian, Drew (4 September 2019). "BMW X6 Gets a Blackest of Black Treatment with Paint That Eats Light". Car and Driver. Retrieved 7 September 2019.
  29. ^ "Gesaffelstein". Surrey NanoSystems. Retrieved 2021-02-17.
  30. ^ Deahl, Dani (2019-04-24). "How Gesaffelstein's Coachella set tricked minds with the world's blackest black". The Verge (in الإنجليزية). Retrieved 2021-02-17.

وصلات خارجية

قالب:Anish Kapoor

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=فانتابلاك&oldid=2930349"