Téma týdne

Černá kočka a bílý kocour ve světě podivuhodného designu

Nejčernější černá a nejbělejší bíla, to jsou velké úspěchy vědců pracujících na vývoji inovativních materiálů. Díky vyspělým technologiím máme k dispozici látky, které se opět o kousek přiblížily ke schopnosti absolutně odrážet či pohlcovat barevné spektrum. Vědeckou obec překvapili bílí chrousti z jihovýchodní Asie, nejčernější umělecké dílo světa má pod palcem Anish Kapoor.

Černá kočka a bílý kocour ve světě podivuhodného designu
Černá kočka a bílý kocour ve světě podivuhodného designu

Jeden z nejčernějších materiálů, které známe, vyvinuli v laboratořích NASA před šesti lety. Jde o odolný nátěr Z306, jehož základ tvoří uhlíkové nanotrubičky. Má uplatnění kupříkladu v teleskopech, kde pomáhá snižovat množství rozptýleného světla, díky čemuž se daří pořizovat kvalitnější vesmírné snímky.

Britská společnost Surrey NanoSystems (SNS) přišla před dvěma lety s ještě temnějším materiálem zvaným Vantablack. Svou černotou předčí všechny doposud používané černé pigmenty, ty v jeho společnosti blednou a jeví se jako tmavě modré. Jak lze odvodit už z názvu tohoto temného zázraku, materiál Vantablack (Vertically Aligned NanoTube Arrays) vděčí za svou 99,8% schopnost absorpce záření nikoliv pigmentům, nýbrž struktuře z vertikálně posazených uhlíkových nanotrubiček. Vantablack se nanáší ve speciálně navržené komoře pod seskupením lamp, které zajišťují zahřátí podkladového materiálu na 430 °C tak, aby nanotrubičky mohly začít „růst“.

Posvítíte-li na Vantablack laserem, zdá se, jako by nefungoval. Vědci v Surrey NanoSystems byli sami překvapeni, že jejich materiál absorbuje tolik světla, že se jim odrazivost nedaří změřit spektrometrem. (Spektometr měří chemické složení materiálu skrze vlnové délky odraženého světla.) Materiál ale odrazil tak málo záření, že jejich přístroj nebyl schopen zobrazit výsledky.

Při pohledu na tento materiál se zdá, že světlo doslova požírá. To láká i světově známého sochaře Anishe Kapoora, pravděpodobně jednoho z mála umělců, kteří si mohou tak chorobně nákladnou aplikaci dovolit. (Pro představu: vzorek Vantablacku o velikosti 4 x 4 cm vyjde na tři sta liber.) Kapoor si vyjednal výhradní právo využívat variantu Vantablack S-VIS pro své studio. Popudil tím spoustu kolegů z oboru, kteří argumentovali tím, že ještě nikdy neslyšeli o monopolu umělce na nějaký materiál. Nutno dodat, že jeho monopol se týká pouze použití materiálu na umělecká díla.

Laboratoř nabízí aplikaci Vantablacku na řadu podkladových materiálů (jejich teplota tání však musí být nejméně 550 °C) metodou vakuového napařování. V případě Vantablack S-VIS se používá sprejování. Je možné, že schopnost tohoto materiálu absorbovat světlo a přeměňovat ho na teplo, bude mít za následek i pokrok ve využívání solární energie.

Nano a temné materiály podle NASA a Surrey NanoSystems

Raději bílou?
U tvůrčích počinů se často setkáváme se silnými kontrasty. Obraťme se od záření absorbovaného k odraženému. Před dvěma lety vědci zjistili, že jednu z nejlepších odrazivostí mají chitinové exoskelety běloskvoucích chroustů rodu Cyphochilus a druhu Lepidiota stigma. Broukům zajišťuje jejich luxusní vizáž hustá a komplexně uspořádaná síť chitinových vláken.

V průmyslu bělost výrobků a materiálů způsobuje celá řada pigmentů, často jde o látky minerálního původu. Mezi pozoruhodné albíny patří i uměle vyrobený kámen Blanc Bijou, který byl poprvé vystavený na pařížském veletrhu Maison & Objet před čtyřmi lety. U vzniku tohoto materiálu a značky stál Hideyuki Kasuga – prezident společnosti NiKKi Fron, která se na konci 19. století věnovala obchodu s konopím.

Tento umělý kámen se vyrábí z fluoritu, minerálu, kterému se česky přezdívá kazivec. Díky oslnivému lesku působí čarovně. Na omak může mystifikovat a tvářit se jako kus tvrdého plastu. Při bližším kontaktu ale nezapře minerální původ. Stabilní molekulární struktura zajišťuje trvanlivost barevnosti a dlouhodobou odolnost na větru i dešti.

K jeho výrobě je potřeba nejprve získat granule fluoritu o několikamilimetrovém průměru, ty jsou následně stlačeny do bloků. Pak přichází výpal na 370 až 380 °C, někdy i několikadenní, při kterém dochází ke slinutí a vytvoření trvanlivě bílého celistvého materiálu. Proces výroby klade velmi vysoké nároky na čistotu; přítomnost nepatrných nečistot by byla v materiálu okamžitě znatelná. Na závěr se povrch bloku vyleští. Takto se rodí bílá hmota opracovatelná strojně i sochařsky. Jeho výroba se odehrává v bílé a minimalisticky pojaté továrně Beluga, nazývané podle velryby běluhy severní. Leží v japonské prefektuře Nagano a je obklopena ze všech stran horami.

Text: Barbora Tydlitátová, stážistka matériO Prague, foto: Surrey NanoSystems, © Blanc Bijou, úvodní foto: materiál Vantablack