آیا خودروهایی با رنگ مطلقا سیاه به واقعیت نزدیک می‌شوند؟

تصور کنید خودرویی مقابل شما پارک شده که به جای بازتاب نور، آن را می‌بلعد؛ خودرویی که خطوط بدنه، حجم و حتی جزئیات ظاهری‌اش در سیاهی مطلق ناپدید می‌شوند و بیشتر به یک حفره تاریک در دل واقعیت شباهت دارد.

شش سال پس از رونمایی خیره‌کننده بی‌ام‌و X۶ با رنگ افسانه‌ای ونتابلک، اکنون دانشمندان چینی مدعی شده‌اند به فرمولی دست یافته‌اند که می‌تواند چنین پوشش فوق‌العاده جاذب نوری را از آزمایشگاه به خط تولید خودروها نزدیک‌تر کند؛ دستاوردی که شاید رویای ساخت «سیاه‌ترین خودروهای جهان» را به واقعیت تبدیل کند.

 در سال ۲۰۱۹، کمپانی بی‌ام‌و از یک مدل خاص X۶ با پوشش رنگی موسوم به «ونتابلک» (Vantablack) رونمایی کرد؛ خودرویی شگفت‌انگیز که تماشای آن بیشتر به دیدن یک حفره توخالی در دل واقعیت شبیه بود تا یک وسیله نقلیه. این رنگ منحصر به‌ فرد که توسط یک شرکت بریتانیایی توسعه یافته بود، با جذب ۹۹٫۹۶۵ درصد از نور محیط، تمام حجم و خطوط سه‌بعدی خودرو را در چشم بیننده به یک سایه کاملا دوبعدی تبدیل می‌کرد.

اگرچه بسیاری از علاقه‌مندان امیدوار بودند که بی‌ام‌و این رنگ را به خط تولید انبوه بیاورد، اما به دلیل پیچیدگی‌های فنی بالا این اتفاق هرگز رخ نداد. حالا اما دانشمندان چینی مدعی شده‌اند که فرمول جدیدی برای تولید انبوه رنگی مشابه ونتابلک یافته‌اند.

براساس گزارش carscoops، رنگ ونتابلک اصلی از میلیاردها نانولوله کربنی که به صورت عمودی در کنار هم چیده شده بودند، ساخته می‌شد؛ ساختاری فوق‌العاده حساس و گران‌قیمت که عملا استفاده از آن را روی بدنه خودروهای خیابانی غیرممکن می‌کرد.

با این حال، تیمی از پژوهشگران چینی به نام‌های ژیوی لیو، چانگی پان و جت کوئی، با ایجاد تغییراتی اساسی در این فرمول، ساختاری را طراحی کرده‌اند که نه‌تنها نیمی از ویژگی‌های خیره‌کننده نسخه اصلی را داراست، بلکه پتانسیل تجاری‌سازی و استفاده توسط خودروسازان بزرگ را دارد.

جادوی نانوذرات؛ به دام انداختن نور در دره‌های میکروسکوپی

فرمول جدید محققان چینی بر پایه ترکیب نانولوله‌های کربنی و ذرات ریز «کربن بلک» استوار است که هر دو به راحتی از تامین‌کنندگان بیرونی قابل تهیه هستند. در این ساختار هوشمندانه، ذرات کربن بلک در طول نانولوله‌ها قرار می‌گیرند و سطحی ناهموار، مملو از تپه‌ها و دره‌های میکروسکوپی ایجاد می‌کنند.

وقتی نور به این سطح برخورد می‌کند، به جای اینکه بازتاب داده شود، در میان این دره‌های مینیاتوری به دام می‌افتد و مدام نوسان می‌کند تا کاملا مستهلک شود. این تیم با ترکیب این مواد با آب دیونیزه و مواد پخش‌کننده، به پوششی دست یافته‌اند که می‌تواند بیش از ۹۹٫۹۰ درصد نور را به خود جذب کند.

مقاومت بالا در برابر رطوبت و غوطه‌وری در آب

یکی از بزرگترین چالش‌های رنگ‌های جاذب نور، آسیب‌پذیری شدید آن‌ها در برابر عوامل محیطی بود. محققان برای سنجش دوام این اختراع جدید، آزمایش‌های سختی را روی آن پیاده کردند. نتایج نشان داد که این پوشش رنگی می‌تواند رطوبت بالای ۹۵ درصد را در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد به خوبی تحمل کند.

علاوه بر این، قطعات آزمایش‌شده به مدت ۱۰ روز به طور کامل زیر آب غوطه‌ور شدند و پس از خروج، هیچ‌گونه نشانه‌ای از خرابی، پوسته شدن یا تغییر کیفیت در آن‌ها دیده نشد؛ موضوعی که یک جهش بزرگ در مهندسی مواد به شمار می‌رود.

از آزمایشگاه تا خیابان؛ موانعی که پیش از تجاری‌سازی باید فتح شوند

با وجود این موفقیت‌های چشمگیر، نباید انتظار داشت که به این زودی‌ها خودروهایی با سیاهی مطلق را در نمایشگاه‌های محلی ببینیم. این پژوهش که در نشریه علمی متر اند لایت (Matter & Light) منتشر شده، در وهله اول برای اثبات میزان چسبندگی رنگ به بدنه و بررسی امکان بقای آن روی خودرو طراحی شده بود.

هرچند این فرمول توانسته از این مرحله با موفقیت عبور کند، اما خودروسازان پیش از به‌کارگیری آن باید فاکتورهای حیاتی دیگری مانند مقاومت رنگ در برابر اشعه فرابنفش خورشید (UV)، خط و خش، خوردگی و ضربات ناشی از سنگ‌ریزه‌های جاده را بررسی کنند؛ چالش‌هایی که مشخص خواهد کرد آیا این سیاه‌چاله متحرک راهی به خط تولید پیدا می‌کند یا خیر.

منبع: خبرآنلاین