Siyahtan Daha Siyah Olan Vantablack Nedir?

Başlıktaki sorular size oldukça sıkıcı gelmiş olmalıdır. Sonucunda siyah bir kıyafet giydiğimiz zaman bu siyahın bir derecesi olduğunu, olsa bile bunun önemli olacağını pek düşünmeyiz. Ancak dünyanın dört bir yanındaki bilim insanlarının uzun süredir, mümkün olan en siyah siyahı yaratmak için yarış içinde olduğunu bilmeniz sizi şaşırtacaktır.

Siyah aslında bir renkten ziyade rengin yokluğudur. Beyaz gökkuşağının tüm renklerinin birleşimidir. Elektromanyetik spektrumun görebildiğimiz kısmındaki her dalga boyunun bir karışımıdır. Beyaz olan bir şey, neredeyse tüm ışığı gözünüze geri yansıtır. Renkli nesneler ışığın bir kısmını yansıtır ve kalanını emer. Örneğin kırmızı mürekkepli bir kaleminiz varsa, o mürekkepteki maddeler üzerine düşen ışığın çoğunu emer ancak kırmızıyı gözünüze geri yansıtır. Ancak siyah neredeyse hiçbir şeyi yansıtmaz,

Bir boyanın veya mürekkebin siyahlığı, ne kadar ışığın yakalandığı ile ölçülmektedir. Binlerce yıl boyunca insanlar siyah boya elde etmek için kömür, şeftali çekirdeği ve hatta yanmış kemiklerden yararlandılar. Ancak bugün çoğu siyah pigment endüstriyel kimyasal işlemlerle oluşturuluyor. Ve bu pigmentler uzun zaman önce kullanılanlardan çok daha siyah, yani daha az ışık yansıtıyorlar. Yine de bugün bile, yakın olmamıza rağmen hiçbir şey yüzde yüz siyah değil.

Vantablack Tam Olarak Nedir?

Geçtiğimiz yıllarda Surrey NanoSystems adlı bir İngiliz şirketindeki bilim insanları, üzerine düşen ışığın yüzde 99,96’sını emen bir madde olan Vantablack’i yarattıklarını duyurmuşlardı. Vanta, Vertically Aligned Carbon Nanotube Arrays, yani: Dikey Olarak Hizalanmış Karbon Nanotüp Dizileri anlamına gelir.

Vantablack ile kaplı buruşuk bir alüminyum folyonun yüzeyindeki kırışıklıklar görünmez olur.

Adından da anlayacağınız gibi bu boya nano boyuttaki karbon tüplerinin dikey olarak bir yüzey üzerinde büyütülmesi ile elde ediliyor. Bu karbon tüpleri, üzerine düşen ışığı içerde hapsederek, soğurulana kadar kaçmasını engelliyor. Bunu bir yüzeye dikey olarak yerleştirilen yanyana borular olarak düşünün. Yüzey üzerine düşen ışık ışınları, boruların içinde absorbe olana kadar yansıtılıyor. Ancak bir kaç foton yine de kaçmayı başarıyor. Vantablack’in mükemmel siyah olmaktan yüzde 0,04 uzak olmasının nedeni de budur.

Vantablack Ne İşe Yarıyor?

Vantablack
Vantablack’la kaplanmış bir cismi görmek, bir tür illüzyon hissi verir. Aslında orada olan bir şey olduğunu hissedersiniz ama o cismi göremezsiniz. Tek görebildiğiniz cismin konturudur.

Vantablack, aslında uzaktaki nesnelerin görünürlüğünü iyileştirmeye yardımcı olmak için, hassas malzemeler üzerinde bir uygulama olarak, uzay yolculuğu ve optikte kullanılmak üzere tasarlandı. Birçok optik araç kaçak ışık denen ve görüntü kalitesini bozan bir sorunla yüz yüzedir. Vantablack kaplaması her türlü optik aletin verimini arttıracaktır.

Örneğin, bir teleskopu Vantablack ile kaplamak parlamayı emerek kullanıcıların uzak yıldızları ve gezegenleri görmesini kolaylaştırır.

Vantablack kızılötesi ışınları da soğurduğundan termal kamuflaj malzemesi olarak kullanılmaya çok elverişlidir. Vantablack kaplı giysiler geceleri askerleri hem görünür ışık hem de kızılötesi ışık altında görünmez yapacaktır.

Peki Vantablack’tan Daha Siyahı Mümkün mü?

Son zamanlarda, Vantablack en siyah siyah unvanını kaybetti. 2019’un sonlarında, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ndeki mühendisler, nanotüpler kullanma yöntemini değiştirdiler ve gelen ışığın yüzde 99.995’ini emen ve onu Vantablack’ten on kat daha siyah yapan bir malzeme yarattılar. (Yine de çok küçük miktarda ışık sızdırıyor).

Üstelik bu yeni malzeme uzay teleskoplarında kullanmaya daha uygun. Çünkü rastgele yerleştirilmiş bir nano tüp ormanına benzeyen ve oldukça kırılgan olan Vantablack kaplamanın aksine, yeni malzeme kaplaması çok daha dayanıklı. Araştırmacılar daha siyah malzeme ve kaplama arayışının hiç bir zaman sona ermeyeceğini, ancak şimdilik en siyahın kendilerinin ki olduğunu söylüyorlar.

Vantablack Satın Almak Mümkün mü?

Vantablack’in üretimi hala zor ve pahalı, bu yüzden ticari olarak satılamıyor. Ancak Surrey NanoSystems üniversitelere, müzelere ve araştırma kurumlarına sergilemeleri için örnekler sağlıyor. Vantablack’in daha yeni versiyonları, karbon nanotüplerin farklı düzenlemeleri sayesinde geleneksel uygulama tekniklerini de mümkün kıldı. Bunun sonucunda da BMW X6 Vantablack serisi ortaya çıktı.

Pek çok kişi otomobilinin ışıklar altında parlamasını isterken, dört tekerlekli bir kara deliğe benzeyen BMW X6 Vantablack ışığı yansıtmak yerine emiyor. Bu da aracı oldukça ilgi çekici kılıyor.

Bu arada Vantablack sanat dünyasında tartışmalara neden oldu. Surrey NanoSystems, sanatçı Anish Kapoor’a eserinde materyali kullanma hakkını verdi. Tahmin edeceğiniz gibi diğer sanatçılar bu durumdan fazla memnun olmadı. Bunun sonrasında sanatçı Stuart Semple, Black 2.0 ve Black 3.0 ismini iki mat siyah akrilik boya yarattı. Bu boyalar var olan en siyah boyalar olmasalar da onun bu girişimi bu tarz boyaları daha da erişebilir kıldı.



Kaynaklar ve ileri okumalar


Dip Not:

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Matematiksel

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.

Bu Yazılarımıza da Bakmanızı Öneririz