İçeriğe atla

Vantablack

Vantablack-kaplanmış alüminyum varak

Vantablack, karbon nanotüplerden yapılmış [1] ve görünür tayftaki ışınımın azami %99.965'ini yuttuğu için bilinen en siyah maddedir.[2] Yapısı itibarıyla, yapay olarak "büyütülen" bir "dikey tüp" ormanıdır. Işık vantablacke vurduğunda; sekmek yerine içinde hapsolur, sonunda ısıya dönüşene dek tüpler arasında saptırılır.

İsmin kökeni (Etimoloji)

Maddenin ismindeki 'VANTA' kısmı İngilizcedeki Vertically Aligned Nano Tube Arrays (Dikey Hizalanmış Nano Tüp Dizisi) cümlesinin ilk harflerinden oluşturulmuştur.[3]

Geliştirilmesi

İlk kez geliştirilmeye Ulusal Fizik Laboratuvarlarında (Birleşik Krallık) başlanmıştır[4] ancak VANTA terimi daha sonra üretilmiştir.[5] Şu sıralar maddenin geliştirilmesi işini Surrey NanoSystems şirketi devam ettirmektedir.[6]

Uygulamaları

Bu maddenin olası uygulamaları arasında; kaçak ışığın teleskoplara girmesinin önlenmesi ve hem dünyada hem de uzayda infrared kameraların verimlerinin artırılması sayılabilir.[6]

Surrey NanoSystems şirketinin baş teknoloji sorumlusu (CTO) olan, Ben Jensen olası uygulamalar hakkında şu açıklamayı yapmıştır:[6]

Örneğin, kaçak-ışığı azaltarak, hassas teleskopların en soluk yıldızları görebilme yeteneğini artırır... aşırı-düşük yansıtma miktarı dünyadaki, uzaydaki ve uçan araçlardaki aletlerin hassaslığını artırır.

Vantablack ayrıca Yoğunlaştırılmış Güneş Enerjisi teknolojisinde kullanılan malzelemelerin ısı emme miktarını artırmada, ayrıca termal kamuflaj gibi askeri uygulamalarda da kullanılabilir. Vantablack maddesinin (göreli çok düşük olan) ısı-yayma değeri ve ölçeklenebilirliği (farklı ölçeklerdeki projelere uygulanabilirliği) çok geniş bir uygulama yelpazesini desteklemektedir.

Madde Sir Anish Kapoor isimli sanatçı tarafından yaratıcı bir şekilde kullanılmıştır, sanatçı "Neredeyse bir boya gibi... Çok kara bir alan hayal edin öyle ki içine girdiğinizde nerede olduğunuza, ne olduğunuza dair tüm algılarınızı kaybediyorsunuz, özellikle de zaman algınızı." demiştir.[7]

Önceki maddelere göre iyileştirmeler

Vantablack önceki maddelere göre elde edilmiş bir iyileştirmedir. Kömür üzerine düşen ışığın %4'ünü yansıtır. İkinci en-çok-radyasyon-emici (Isı ve ışık da bir radyasyon çeşididir) olan madde %0.04'ü dışındakinin hepsini emer.[] Vantablack ise %0.035'i dışındakinin tümünü emer. Ayrıca bu yeni madde 400 C°(752 F°) sıcaklıkta üretilebilir. NASA benzer bir maddeyi 750 C°(1380 F°) sıcaklıkta büyütebilmiştir. O halde Vantablack, daha yüksek sıcaklıklara dayanamayan malzemeler üzerinde büyütülebilir.[1]

Vantablack maddesinin gaz-çıkışı ve parçacık serpinti seviyeleri düşüktür. Geçmişteki benzer maddelerdeki yüksek seviyeler bu maddelerin ticari kullanılabilirliğini engellemiştir. Vantablack ayrıca titreşimlere karşı çok daha yüksek bir dayanıklılığa ve daha yüksek ısısal(termal)-dengeye sahiptir.[3]

Ticari üretim

2014 itibarıyla üretimin ölçeği havacılık ve savunma sektörünün ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde büyütülüyor. İlk siparişler teslim edilmiş durumda.[6]

Kaynakça

  1. ^ a b "Vantablack, the world's darkest material, is unveiled by UK firm". South China Morning Post - World. 15 Temmuz 2014. 1 Temmuz 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 19 Temmuz 2014. 
  2. ^ "Vantablack: U.K. Firm Shows Off 'World's Darkest Material'". NBCNews.com. 15 Temmuz 2014. 9 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 19 Temmuz 2014. 
  3. ^ a b Kuittinen, Tero (14 Temmuz 2014). "Scientists have developed a black so deep it makes 3D objects look flat". Yahoo! News Canada. 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 19 Temmuz 2014. 
  4. ^ Theocharous, E.; Deshpande, R.; Dillon, A. C.; Lehman, J. "Evaluation of a pyroelectric detector with a carbon multiwalled nanotube black coating in the infrared". Applied Optics. 45 (6). s. 1093. doi:10.1364/AO.45.001093. 
  5. ^ Theocharous, S.P.; Theocharous, E.; Lehman, J.H. "The evaluation of the performance of two pyroelectric detectors with vertically aligned multi-walled carbon nanotube coatings". Infrared Physics & Technology. 55 (4). ss. 299-305. doi:10.1016/j.infrared.2012.03.006. 
  6. ^ a b c d Howard, Jacqueline (14 Temmuz 2014). "This May Be The World's Darkest Material Yet". Huffington Post. 7 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 19 Temmuz 2014. 
  7. ^ "How black can black be?". BBC.col.uk. BBC News. 23 Eylül 2014. 6 Ağustos 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Aralık 2014. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Optik</span> fizik biliminin bir alt dalı

Optik, ışık hareketlerini, özelliklerini, ışığın diğer maddelerle etkileşimini inceleyen; fiziğin ışığın ölçümünü ve sınıflandırması ile uğraşan bir alt dalı. Optik, genellikle gözle görülebilen ışık dalgalarının ve gözle görülemeyen morötesi ve kızılötesi ışık dalgalarının hareketini inceler. Çünkü ışık bir elektromanyetik dalgadır ve diğer elektromanyetik dalga türleri ile benzer özellikler gösterir.

<span class="mw-page-title-main">Elektromanyetik radyasyon</span>

Elektromanyetik radyasyon, elektromanyetik ışınım, elektromanyetik dalga ya da elektromıknatıssal ışın bir vakum veya maddede kendi kendine yayılan dalgalar formunu alan bir olgudur. Elektromanyetik dalgalar, yüklü bir parçacığın ivmeli hareketi sonucu oluşan, birbirine dik elektrik ve manyetik alan bileşeni bulunan ve bu iki alanın oluşturduğu düzleme dik doğrultuda yayılan, yayılmaları için ortam gerekmeyen, boşlukta c ile yayılan enine dalgalardır. Elektromanyetik dalgalar, frekansına göre değişik tiplerde sınıflandırılmıştır. Bu tipler sırasıyla :

<span class="mw-page-title-main">Fotosentez</span> bitki ve organizmalar tarafından ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülme işlemi

Fotosentez, bitkiler ve diğer canlılar tarafından, ışık enerjisini organizmaların yaşamsal eylemlerine enerji sağlamak için daha sonra serbest bırakılabilecek kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullanılan bir işlemdir. Bu kimyasal enerji, karbondioksit ve sudan sentezlenen şekerler gibi karbonhidrat moleküllerinde depolanır.

<span class="mw-page-title-main">Maddenin hâlleri</span> maddenin farklı aşamalarında yer alan farklı hâlleri

Bir fizik terimi olarak maddenin hâli, maddenin aldığı farklı fazlardır. Günlük hayatta maddenin dört farklı hâl aldığı görülür. Bunlar; katı, sıvı, gaz ve plazmadır. Maddenin başka hâlleri de bilinir. Örneğin; Bose-Einstein yoğunlaşması ve nötron-dejeneje maddesi. Fakat bu hâller olağanüstü durumlarda gerçekleşir, çok soğuk ya da çok yoğun maddelerde. Maddenin diğer hâllerininde, örneğin quark-gluon plazmalar, mümkün olduğuna inanılır fakat şu an sadece teorik olarak bilinir. Tarihsel olarak, maddenin özelliklerindeki niteleyici farklılıklara dayanarak ayrım yapılır. Katı hâldeki madde bileşen parçaları ile bir arada tutulur ve böylece sabit hacim ve şeklini korur. Sıvı hâldeki madde hacmini korur fakat bulunduğu kabın şeklini alır. Bu parçalar bir arada tutulur ama hareketleri serbesttir. Gaz hâlindeki madde ise hem hacim olarak hem de şekil olarak bulunduğu kaba ayak uydurur.Bu parçalar ne beraber ne de sabit bir yerde tutulur. Maddenin plazma hâli ise, nötr atomlarda dahil, hacim ve şekil olarak tutarsızdır. Serbestçe ilerleyen önemli sayıda iyon ve elektron içerirler. Plazma, evrende maddenin en yaygın şekilde görülen hâlidir.

<span class="mw-page-title-main">Nanoteknoloji</span> Maddenin atomik kontrolü

Nanoteknoloji, maddenin atomik, moleküler ayrıca supramoleküler seviyede kontrolüdür.

<span class="mw-page-title-main">Malzeme bilimi</span> yeni malzemelerin keşfi ve tasarımı ile ilgilenen disiplinlerarası alan; öncelikli olarak katıların fiziksel ve kimyasal özellikleriyle ilgilidir

Malzeme bilimi, malzemelerin yapı ve özelliklerini inceleyen, yeni malzemelerin üretilmesini veya sentezlenmesini de içine alan disiplinlerarası bir bilim dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Güneş enerjisi</span> Güneşten gelen, çeşitli teknolojilerde kullanılan parlak ışık ve ısı

Güneş enerjisi, kaynağı Güneş olan ısı ve parlak ışıktır. Güneş'in çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışınım enerjisidir. Güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi füzyon sürecinden kaynaklanır. Güneş'in yüzeyinde güneş radyasyonunun yoğunluğu yaklaşık 6,33 x 107 W/m2dir. Dünya atmosferinin dışında Güneş ışınımının şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m2 (Watt/m2) değerindedir; ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin Dünya'ya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970'lerden sonra hız kazanmış, Güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, Güneş enerjisi çevresel olarak temiz bir birincil enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.

<span class="mw-page-title-main">İklim değişikliği</span> Dünyanın ortalama sıcaklığındaki mevcut artış ve buna bağlı olarak hava modellerindeki büyük ölçekli değişimler

İklim değişikliği, küresel ısınmayı ve bunun Dünya'nın iklim sistemi üzerindeki etkilerini ifade eder.

<span class="mw-page-title-main">Plazma</span> gaz haldeki maddelerin manyetik kutuplaştırmaya bağlı doğrusal noktalarda oluşan fiziksel ve kimyasal reaksiyonun kontrollü etkileşim süreci

Plazma, gaz hâldeki maddelerin manyetik kutuplaştırmaya bağlı doğrusal noktalarda oluşan fiziksel ve kimyasal tepkimenin kontrollü etkileşim sürecine verilen genel ad. Daha kolay bir tanımla; atomun elektronlardan arınmış hâlidir.

<span class="mw-page-title-main">Kızılötesi</span> dalga boyu görünür ışıktan uzun, fakat terahertz ışınımından ve mikrodalgalardan daha kısa olan elektromanyetik ışınımdır

Kızılötesi, görünür ışıktan daha uzun ancak mikrodalgalardan daha kısa dalga boylarına sahip elektromanyetik radyasyondur (EMR). Kızılötesi spektral bant, kırmızı ışığınkinden biraz daha uzun dalgalarla başlar, bu nedenle IR insan gözü için görünmezdir. IR'nin genellikle yaklaşık 750 nm (400 THz) ila 1 mm (300 GHz) arasındaki dalga boylarını içerdiği anlaşılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Optik fiber</span>

Fiberoptik ya da optik fiber, kendi boyunca içinden ışığın yönlendirebildiği plastik veya cam fiberlerden oluşmuş bir optik liftir. Optik fiberler diğer iletişim malzemelerine oranla uzun mesafelerdeki veri iletişiminin daha hızlı ve yüksek değerlerde yapılabilmesine olanak verdikleri için fiberoptik haberleşme sistemlerinde çok sıklıkla kullanılmaktadırlar. Metal kablolar yerine fiber kabloların kullanılmasının nedeni, daha az kayba neden olmaları ve elektromanyetik etkileşimden etkilenmemeleridir. Optik fiberler aynı zamanda birçok sensör (alıcı) ve benzeri uygulamaların yapımında oldukça sık olarak kullanılmaktadırlar.

<span class="mw-page-title-main">LED lamba</span> üzerinden elektirik enerjisi geçirilen diyotların ışık yayması ile çalışan ışık kaynağı

Işık yayan diyot lambası, ışık kaynağı olarak Işık yayan diyotlar (LED'ler) kullanan katı hal lambasıdır. "LED lambası" genellikle Organik ışık yayan diyotlar (OLED) veya polimer ışık yayan diyotlar (PLED) teknolojileri gibi, geleneksel yarı iletken ışık yayan diyotları ifade ederken OLED ve PLED teknolojileri ticari olarak kullanılmaya başladı.

<span class="mw-page-title-main">Yıldızlararası ortam</span>

Astronomide Yıldızlar arası ortam (ISM), bir galaksideki yıldız sistemleri arasında var olan maddedir. Bu madde iyonik, atomik ve moleküler formda gaz, toz ve kozmik ışınlar içerir. Yıldızlararası uzayı doldurur ve galaksiler arası uzaya iyi bir şekilde uyum sağlar. Aynı hacmi kaplayan elektromanyetik radyasyon şeklindeki enerji de yıldızlararası radyasyon alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">Mildred Dresselhaus</span> Amerikalı fizikçi (1930 – 2017)

Mildred Dresselhaus ya da bilinen adıyla karbon biliminin kraliçesi, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde fizik ve elektrik elektronik mühendisliği alanlarında profesördür.

Terahertz metamalzemeleri birleşimin yeni bir sınıflandırılma biçimidir. Suni malzemeler hala terahertz (THz) frekanslarıyla etkileşimde olan gelişim süreci altındadır. Terahertz frekansları malzeme araştırmalarında sık sık 0.1'den 10 terahertz frekansına kadar kullanılmaktadırlar.

Nanoteknolojinin etkileri nano sağlık, etik, yasal ve çevresel uygulamalar, mühendislik, biyoloji, kimya, programlama, malzeme bilimi ve iletişime kadar uzanmaktadır. 

Özgül dayanım, yoğunluğa göre bölünmüş bir malzemenin gücü anlamına gelir. Aynı zamanda direnç-ağırlık oranı veya mukavemet/ağırlık oranı veya dayanım-kütle oranı olarak da bilinir. Elyaf veya dokuma uygulamalarında, dayanıklılık, belirli bir gücün olağan ölçüsüdür. Özgül dayanım için SI birimi Pa m3/kg veya Nm/kg'dır, bu boyutsal olarak m2/s2'ye eşdeğerdir, ancak ikinci biçim nadiren kullanılır. Özgül dayanım, özgül enerji ile aynı birime sahiptir ve bir nesnenin merkezkaç kuvveti nedeniyle ayrılmadan sahip olabileceği en yüksek dönme enerjisi ile ilgilidir.

<span class="mw-page-title-main">Bor karbür</span> çok sert ve kovalent malzeme

Bor karbür (B4C), çok sert bir bor-karbon seramik ve kovalent malzemedir. Madde tank zırhı, kurşun geçirmez yelekler, motor sabotaj tozlarının içinde olduğu çok sayıda endüstriyel uygulama alanına sahiptir. Vickers sertliği 30 GPa'dan fazla olan bor karbür, kübik bor nitrür ve elmasın ardından bilinen en sert malzemelerden biridir. Seramiğin yoğunluğu 2,52 g/cm³, molar kütlesi 55,255 g/mol, kaynama noktası 3.500 °C, PubChem Bileşik Kimlik Numarası ise 123279'dur.Türk Kara Kuvvetlerine Giren Altay Tankı'nın Zırhıda Bir Karbür'dür.

<span class="mw-page-title-main">Çinko oksit</span> kimyasal bileşik

Çinko oksit, ZnO formülü ile gösterilen bir inorganik bileşik. ZnO, suda çözünmeyen beyaz bir tozdur ve yaygın olarak kauçuk, plastik, seramik, cam, çimento, yağlayıcı, boya, merhem, yapıştırıcı, sızdırmazlık maddesi, pigment, yiyecekler, bataryalar, ferritler, yangın geciktiriciler ve ilk yardım bantları gibi kullanım alanlarına sahiptir. Mineral çinkoit, doğal olarak meydana gelmesine rağmen, çoğu çinko oksit sentetik olarak üretilir.

<span class="mw-page-title-main">David Carroll (fizikçi)</span> Amerikalı fizikçi

David Carroll, ABD'li fizikçi, malzeme bilimci ve nanoteknolog, Amerikan Fizik Topluluğu üyesi ve Wake Forest Universitesi Nanoteknoloji ve Moleküler Malzemeler Merkezi'nin direktörüdür. Nano-mühendislik kanser terapötikleri, nanokompozit tabanlı ekran ve aydınlatma teknolojileri, yüksek verimli nanokompozit fotovoltaikler ve termo/piezo-elektrik jeneratörleri alanındaki çalışmalarıyla nanobilim ve nanoteknoloji alanına katkıda bulunmuştur.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.