پوشش فوق سیاه تازه برای خودروهای لوکس آینده جهان

تصور کنید پوششی آن‌قدر سیاه باشد که شبیه یک حفره به نظر برسد. نه رنگی تیره، بلکه یک خلأ واقعی. وقتی از کنار پنلی که با این ماده پوشیده شده عبور می‌کنید، مغزتان برای تشخیص عمق، خطوط بدنه و سایه‌ها به زحمت می‌افتد. طراحان آن را کمی ناآرام‌کننده می‌دانند. خریداران خودرو اما آن را خیره‌کننده توصیف می‌کنند.

پژوهشگران شرکت نیپسی در سنگاپور می‌گویند یک پوشش فوق‌سیاه جدید ساخته‌اند که به طور میانگین ۹۹.۹ درصد نور مرئی را جذب می‌کند. این فرمول با الهام از ونتابلک، اما با هدف دوام بیشتر در شرایط واقعی طراحی شده است و کربن بلک را با نانولوله‌های کربنی ترکیب می‌کند تا هزارتویی میکروسکوپی بسازد که فوتون‌ها را به دام می‌اندازد و دیگر به آن‌ها اجازه بازگشت نمی‌دهد.

چگونه تاریکی تقریبا کامل را مهندسی کردند

راز کار جادو نیست، شیمی و ساختار است. تیم نیپسی از کشش طبیعی میان دو ماده کربنی بهره برده است؛ نوعی برهم‌کنش پی که ذرات را تشویق می‌کند مانند مهره‌هایی فشرده و منظم کنار هم قرار بگیرند. وقتی این ترکیب زیر میکروسکوپ الکترونی عبوری دیده می‌شود، ساختاری حساب‌شده و منظم دارد. همین معماری بسیار ریز به تله‌ای قدرتمند برای نور تبدیل می‌شود: پرتوهای ورودی بازتاب می‌یابند، پراکنده می‌شوند و درون ماده ناپدید می‌گردند.

برای مقایسه، پوشش مشهور ونتابلک حدود ۰.۰۵ درصد نور مرئی را بازتاب می‌داد. کامپوزیت نیپسی حدود ۰.۰۸ درصد نور را بازمی‌گرداند؛ رقمی که آن را در همان رده تاریکی تقریبا مطلق قرار می‌دهد، با این تفاوت که برای کاربرد خودرویی پایداری بیشتری وعده می‌دهد.

همین پایداری محور اصلی آزمایش‌های تیم بوده است. دو پنل پوشیده‌شده با این فرمول، ده روز در حمام آب ۴۰ درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند و پنل دیگری ۱۴ روز رطوبت ۹۵ درصدی را تحمل کرد. نتیجه قابل توجه بود: هیچ نقص قابل مشاهده‌ای دیده نشد و پوشش، آزمون‌های استاندارد چسبندگی را با موفقیت پشت سر گذاشت. این آزمایش‌ها اهمیت زیادی دارند، زیرا رنگ‌های مبتنی بر نانولوله خالص در گذشته برای چسبیدن به سطح و دوام آوردن در اقلیم‌های واقعی با مشکل روبه‌رو بودند.

با این حال، رنگ مشکی مات افراطی پرسش‌های جدی در زمینه طراحی و ایمنی خودرو ایجاد می‌کند. سطحی که بازتاب‌ها را حذف می‌کند، زبان فرم را نیز تخت و کم‌خوانا می‌سازد؛ خطوط جلوپنجره، پهلوهای حجاری‌شده و چین‌های ظریف بدنه ممکن است ناپدید شوند. برای حفظ ظاهر سه‌بعدی، نیپسی در ارزیابی‌های خودرویی یک لایه نهایی براق را نیز آزمایش کرده است تا سیاهی بی‌انتها را با فرمی قابل تشخیص همراه کند. این یک مصالحه هوشمندانه است: عمق یک خلأ، در کنار نشانه‌هایی که رانندگان و عابران برای درک خودرو به آن نیاز دارند.

این فناوری احتمالا نخستین بار کجا دیده خواهد شد؟ نیپسی بازار رو به رشد پوشش‌های مشکی عمیق در خودروهای لوکس چین را هدف گرفته و پس از آن به مدل‌های رده‌بالای جهانی چشم دارد. از نظر تاریخی، مواد فوق‌سیاه بیشتر برای کاربردهای هوافضا و نظامی کنار گذاشته شده بودند؛ جایی که جذب نورهای مزاحم یا پنهان کردن قطعات سودمند است. آوردن این زیبایی‌شناسی و عملکرد به خودروهای مصرفی، مواد مقاوم‌تر و فرایندهای تولید مقیاس‌پذیر می‌خواهد؛ دو مسیری که به گفته این تیم، در حال پیگیری آن‌ها هستند.

هنوز موانعی باقی مانده است. بخش نانولوله‌ای این ترکیب برای تولید انبوه خودرویی به بهینه‌سازی نیاز دارد و مطالعات مربوط به قرارگیری طولانی‌مدت در شرایط محیطی همچنان ادامه دارد. اما پیام روشن است: مشکی دیگر فقط رنگی حاصل از رنگدانه نیست. می‌تواند یک سطح مهندسی‌شده باشد که شیوه درک ما از فرم، لوکس بودن و حتی ایمنی در جاده را تغییر می‌دهد.