Исследователи из китайской компании Nipsea Group разработали ультрачёрное покрытие, которое поглощает около 99,9% видимого света. В результате автомобиль выглядит как плоский чёрный силуэт или даже как отверстие в реальности — эффект, который раньше удавалось получить только с помощью лабораторного материала Vantablack.
Новая краска уже прошла испытания на реальных автомобилях и показала хорошую устойчивость к влаге и нагреву. Пока она ещё не готова к массовому производству, но уже рассматривается как перспективное покрытие для премиум-сегмента.
Как устроена сверхчёрная краска
Обычная чёрная краска отражает часть света, поэтому даже самый тёмный автомобиль всё равно имеет блики и объём. Vantablack и подобные материалы на основе вертикально ориентированных углеродных нанотрубок почти полностью «запирают» свет внутри структуры — он многократно рассеивается и поглощается, почти не выходя наружу.
Команда Nipsea пошла другим путём. Они создали композит из обычной углеродной сажи и углеродных нанотрубок. Между частицами возникает естественное π-взаимодействие, благодаря которому они выстраиваются в связанную структуру с особой «морфологией световой ловушки». Свет, попадая в покрытие, вместо отражения многократно рассеивается и поглощается внутри.
По измерениям, отражательная способность нового покрытия составляет около 0,08% в видимом диапазоне. Это немного выше, чем у классического Vantablack (≈0,05%) или вертикально ориентированных нанотрубок (до 0,04%), но существенно лучше, чем у обычных чёрных красок.
Почему она выглядит как чёрная дыра
Когда свет почти не отражается, глаз теряет информацию о форме и объёме объекта. Контуры автомобиля размываются, блики исчезают, и машина визуально превращается в плоскую чёрную фигуру или даже в «дыру» в пространстве. Именно такой эффект демонстрировал BMW в 2019 году, когда покрыл концепт X6 материалом Vantablack.
Чтобы вернуть машине узнаваемые формы, разработчики нанесли сверху прозрачный глянцевый лак. Он немного увеличивает отражение, но сохраняет большую часть «сверхчёрного» эффекта.
Одна из главных проблем предыдущих ультрачёрных покрытий — плохая адгезия и низкая устойчивость к внешним воздействиям. Nipsea провела серьёзные тесты: образцы выдержали 10 дней в воде при 40°C и две недели при влажности 95%. По словам исследователей, видимых дефектов не появилось, и покрытие успешно прошло стандартные тесты на адгезию.
Покрытие уже опробовали на реальных автомобилях. Пока это не серийный продукт, но результаты показывают, что композит из сажи и нанотрубок может быть значительно практичнее чистых нанотрубочных массивов.
В Китае глубокий чёрный цвет традиционно считается одним из самых престижных для люксовых автомобилей. Как отметил исследователь Nipsea Чжи-вэй Лю (Zhiwei Liu), «глубокий чёрный цвет давно стал премиальным выбором и визитной карточкой люксовых машин благодаря элегантному виду, сильному визуальному воздействию и роскошному оттенку».
Однако до массового применения ещё далеко. Масштабирование наноматериалов остаётся сложной задачей — пока есть проблемы с воспроизводимостью и стоимостью. Сам Чжи-вэй Лю признаёт, что «в практической перерабатываемости наноматериалов, содержащих углеродные нанотрубки, всё ещё есть куда расти».
Работа опубликована в журнале Matter & Light.
