Işığın sonsuz yolculuğunu ve mutlak hızını yakalayabilen her canlı, teorik olarak fizik kurallarını paramparça edecektir. Evet, ışık saniyede 299.792.458 metre yol alıyor. Bugün görüş alanımızdaki her şeyi onun bu muazzam hızı sayesinde algılayabiliyoruz ve hatta ışık, her şeyin bir renginin olmasını sağlıyor. Renkler ışığın bir nesneye çarpmasından sonra nesnenin diğer tüm renkleri soğurup gördüğünüz rengi yansıtması ile mümkün oluyor. Örneğin: Mavi bir arabanın yüzeyi diğer bütün renkleri soğurup sadece gördüğünüz maviyi yansıtıyor. Karışık geldiyse şöyle açıklayalım:
Görseldeki bilim insanı Newton, aynı zamanda gördüğümüz ve görmediğimiz bütün dalga boyundaki ışıkları keşfeden kişidir. Adını sadece yer çekimi ile anmayın: Kafasına düşen meşhur elmanın renginin nasıl oluştuğuna dair de kafa yormuştur.
Newton’un bu keşfi, bizlere ışığın her rengi taşıdığı sonucuna ulaştırdı. Yani renkli olan nesneler değil ışıktı. Nesneler sadece farklı moleküler yüzeye sahip olduğundan farklı renkte ışıkları yansıtıyordu.
Yapılan çalışmalar sonucunda gözümüzle görmediğimiz ışıkları farklı donanımlar sayesinde görebiliyoruz artık. Ama Newton onları keşfettiğinde bırakın rengi, ısının bile kaynağını keşfetmişti. Yazıyı daha fazla uzatmamak adına sizi “Işığın Tanecik Kuramına” davet edeyim.
Mutlak siyah ve mutlak beyaz -ki ikisi de renk değildir- hiçbir zaman mümkün değildir. Sahiden de öylemi? Bir madde var ki artık mutlak siyaha çok yakın.
Mutlak siyaha en yakın madde Vantablack!
Vantablack, 2014 yılında araştırmacılar tarafından ilk kez oluşturuldu ve ultraviyole, görünür ve kızılötesi ışığın yüzde 99.96'sını absorbe edebilen dünyanın en koyu renkli malzemesi olarak bir ilki gerçekleştirdi. Yani çıplak gözle gördüğümüz ışıklar ile görmediğimiz düşük ve yüksek dalga boyuna sahip ışıkların neredeyse tamamını emiyor. Malzeme bir boya, bir pigment veya kumaş değil, Vantablack’i üreten şirket olan Surrey NanoSystems'e göre bir kaplamadan ibaret.
İlk çalışmalardan bu yana, araştırmacılar malzemenin karanlığını arttırdı. Bu da gittikçe daha siyah bir maddenin oluşması demekti. 2016'da araştırma ekibi, YouTube'da malzemenin güncellenmiş bir sürümüne ait video yayınladı. Hiç bir spektrometrenin aşırı ışık emiliminden dolayı yansıyan ışı ölçemediğini açıkladılar. Gelinen noktada bu malzeme artık ölçümlenemeyen siyah olarak anılmaya başlandı.
Vantablack’in S-VIS varyasyonu; mor ötesi, görünür ve kızılötesi ışığın yüzde 99.8'ini bloke eden sprey kutusuna doldurulabilen bir katman. Yani elinize alıp neredeyse kör edici bir siyahlıktaki maddeyle bir şeyler boyayabilirsiniz. Eğer 3 boyutlu bir nesne boyarsanız, üzerindeki ayrıntıların kadifemsi bir yüzey ardında kaybolduğunu göreceksiniz. Ne kadar siyah olduğunu anlamanız için sizi şöyle aşağıya alalım.
Vantablack, milyonlarca karbon nanotüpü vasıtasıyla üstün siyahlığa kavuşuyor. Firmaya göre, kaplamanın her bir nanotüpü yaklaşık 20 nanometre çapında -bir insan saçı genişliğinden yaklaşık 3,500 kat daha küçük- ve yaklaşık 14 ila 50 mikron uzunluğa sahiptir. Bu, 1 santimetrekare -neredeyse bir küp şekerin bir yüzü kadar- yüzey alanına yaklaşık 1 milyar nanotüp salgılayarak mümkün oluyor. Mikroskobik boyutlardan dipsiz bir karanlığa...
Bir ormanda olduğunuzu varsayın; dar ve sık yapraklı ağaçların arasında güneş ışığını almanız nasıl zorlaşıyorsa bu materyal için de aynısı geçerli. Zira madde içindeki “ağaçların” ışığı yansıtma kusurundan faydanılarak üretilen bir madde.
İyi de Nerede Kullanacağız?
Araştırmacılara göre Vantablack'ın ışığı emme yeteneği kızılötesi kameraların ve sensörlerin performansını artırabilir, bilimsel araçlara fayda sağlayabilir ve lüks ürünlere "benzersiz bir estetik" sağlayabilir. Ancak estetik kısmı şu an biraz beklemede, zira dokunmalarda malzemenin nano partiküllü yapısı zarar görüyor.
Kaplama, bir uzay uydusu üzerinde kullanılabilecek yeterli gelişime sahip. Vantablack'in, yıldızların konumlarını ölçen uydularda 2015’ten bu yana zaten kullanılıyor. Yansıyan ışık çok az olduğu için uydu tarafından diğer ışıklar rahatlıkla algılanabiliyor.
Vantablack ticari olarak piyasada bulunmuyor, ancak Surrey NanoSystems ürünü lisansladı ve bilimden sanata kadar çok sayıda yeni uygulama alanlarında kullanılması için geliştiriyor.