Des ingénieurs ont créé sans le vouloir un matériau particulièrement sombre. Il est encore plus noir que le Vantablack et absorbe presque 100 % de la lumière. Il pourrait être utile en astronomie.

Il absorbe 99,995 % de la lumière : un nouveau matériau « plus noir que noir » vient d’être créé par des ingénieurs du Massachussetts Institute of Technology. Ce matériau serait ainsi « 10 fois plus noir que n’importe quel autre créé auparavant », selon un communiqué publié par le MIT le 12 septembre 2019.

Ce matériau est fabriqué avec des nanotubes de carbone. Comme leur nom l’indique, ce sont de petits tubes composés d’atomes de carbone, qui sont enroulés sur eux-mêmes, dont le diamètre est mesuré en nanomètres (1 nanomètre équivaut à un milliardième de mètre). La matière a même été utilisée sur une œuvre d’art, pour recouvrir un diamant de 16,78 carats qui apparait donc… complètement noir.

Le diamant recouvert de ce matériau, à droite de l’image. // Source : R. Capanna, A. Berlato, and A. Pinato (photo recadrée)

Encore plus noir que le Vantablack

Les ingénieurs ont testé l’absorption de la lumière par ce matériau sous plusieurs angles. Ils en ont conclu qu’il réfléchissait « 10 fois moins de lumière que tous les autres matériaux super noirs, y compris le Vantablack », explique le MIT. Le Vantablack est lui aussi composé de nanotubes de carbone. Il a été créé par une entreprise britannique, Surrey NanoSystems, en 2012. Sur son site, la société se vante encore de détenir avec ce revêtement « le record mondial de la substance artificielle la plus sombre » avec un taux de 99,965 % d’absorption de la lumière.

Les ingénieurs ont découvert les propriétés du nouveau matériau, plus noir encore que le Vantablack, par hasard. En faisant grandir des nanotubes de carbone sur une surface constituée de papier aluminium, ils voulaient tester les propriétés électriques et thermiques de ce matériau. Le problème, qu’ils ont constaté lors de leurs expériences, était qu’une fine couche d’oxyde se déposait toujours à la surface de l’aluminium (à cause du contact avec l’air). Cette dernière bloquait alors le passage de l’électricité ou de la chaleur.

Un matériau plus noir que le Vantablack. // Source : Wikimedia/CC/Surrey NanoSystems (photo recadrée)

On ne sait pas vraiment pourquoi ce matériau est si noir

Pour éliminer cette couche, les ingénieurs ont utilisé une solution avec de l’eau salée. Une fois la couche d’oxyde supprimée, ils ont continué à laisser les nanotubes de carbone croître sur l’aluminium. Non seulement les propriétés thermiques et électriques du matériau ont été améliorées, mais il a surtout pris cette couleur très noire. Les scientifiques ont alors testé ses propriétés optiques.

« On sait que les forêts de nanotubes de carbone de différentes variétés sont extrêmement noires, mais on comprend mal pourquoi ce matériau est le plus noir. Il faudra faire une étude plus poussée », a commenté Brian Wardle, professeur d’aéronautique et d’astronautique au MIT, dans le communiqué de l’institut. Ce nouveau matériau pourrait avoir son utilité dans le domaine de l’astronomie : en tant que revêtement, il pourrait protéger des télescopes spatiaux de la lumière parasite. Ainsi, nous pourrions encore mieux observer le ciel, en distinguant par exemple plus nettement une planète en orbite autour de son étoile.

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