فانتابلاك: المادة الأكثر سواداً في العالم وخصائصها

فانتابلاك: المادة الأكثر سواداً في العالم

تُعد مادة فانتابلاك (Vantablack) واحدة من أكثر المواد سواداً التي تم ابتكارها على الإطلاق. وهي عبارة عن طلاءات فائقة السواد تتميز بقدرتها المذهلة على امتصاص الضوء المرئي بنسبة تصل إلى 99.965%، مما يجعل الأجسام المطلية بها تبدو وكأنها ثقوب سوداء أو فراغات ثنائية الأبعاد في الفضاء.

تاريخ الابتكار والتطوير

تم اختراع هذه المادة من قبل بن جينسن، المؤسس والمدير التقني لشركة سوري نانو سيستمز (Surrey NanoSystems)، وتم الكشف عنها للجمهور في يوليو 2014. تم تطوير المادة في البداية في المختبر الفيزيائي الوطني في المملكة المتحدة.

تعتمد تسمية "فانتابلاك" على اختصار VANTA، والذي يشير إلى "مصفوفات الأنابيب النانوية المصطفة عمودياً" (Vertically Aligned Nanotube Arrays)، مضافاً إليها كلمة "بلاك" (أسود).

الإنتاج التجاري والجدل الفني

بدأت الطلبات الأولى في عام 2014، ثم توسع الإنتاج في عام 2015 لتلبية احتياجات قطاعات الفضاء والدفاع. ومع ذلك، أثارت المادة جدلاً واسعاً في الوسط الفني عندما منحت شركة سوري نانو سيستمز حقوق الاستخدام الحصرية للفنان أنيش كابور للتطبيقات الفنية، مما دفع فنانين آخرين للبحث عن بدائل مثل "سينغولاريتي بلاك" (Singularity Black) لكسر هذا الاحتكار.

الخصائص الفيزيائية وكيفية العمل

تتكون مادة فانتابلاك من "غابة" من أنابيب الكربون النانوية التي يتم إنماؤها على سطح المادة باستخدام عملية تسمى ترسيب البخار الكيميائي (CVD). عندما يصطدم الضوء بهذه المادة، فإنه لا يرتد عن السطح، بل يصبح محاصراً بين هذه الأنابيب النانوية، حيث يتم عكسه داخلياً بشكل متكرر حتى يتم امتصاصه بالكامل وتحويله إلى طاقة حرارية.

مقارنة مع المواد الأخرى

تتفوق فانتابلاك على المواد السابقة بكونها تمتص 99.965% من الضوء المرئي ويمكن إنتاجها عند درجة حرارة 400 درجة مئوية، بينما كانت المواد المماثلة التي طورتها ناسا تتطلب درجات حرارة تصل إلى 750 درجة مئوية، مما يجعل فانتابلاك أكثر ملاءمة تجارياً وأقل تطلباً من حيث مقاومة الحرارة.

التطبيقات العملية

بفضل قدرتها الفائقة على امتصاص الضوء، تُستخدم فانتابلاك في مجالات متعددة:

• علم الفلك: منع الضوء الشارد من الدخول إلى التلسكوبات لتحسين دقة الصور.
• التصوير بالأشعة تحت الحمراء: تحسين أداء الكاميرات في الفضاء وعلى الأرض.
• الأقمار الصناعية: تطوير طلاءات للأقمار الصناعية لتقليل التداخل مع علم الفلك البصري الأرضي.
• الطاقة الشمسية: تحسين كفاءة الخلايا والألواح الشمسية من خلال زيادة امتصاص الضوء.

تتوفر المادة في عدة إصدارات، منها Vantablack S-VIS و Vantablack S-IR (التي تتميز بامتصاص أفضل للأشعة تحت الحمراء)، بالإضافة إلى Vantablack VBx وهو طلاء رشاش أسهل في التطبيق ولا يعتمد على الأنابيب النانوية.