23.01.2008

Das schwärzeste Schwarz

Forscher entwickeln neue Oberfläche, die nur 0,045 Prozent des einfallenden Lichts reflektiert

Schwarz ist, was kein Licht mehr reflektiert. Doch kein Schwarz ist vollkommen: Auch eine schwarz gestrichene Wand reflektiert Licht. Zwar werden nur fünf bis zehn Prozent des einfallenden Lichts zurückgeworfen, doch vom perfekten Schwarz ist ein solcher Anstrich noch weit entfernt. Dieser Vollkommenheit ein Stück nähergekommen sind nun amerikanische Forscher mit einer neuartigen Oberfläche. Sie reflektiert nur 0,045 Prozent des einfallenden Lichts und ist damit das bisher Schwärzeste, was Menschen je hergestellt haben.

Auch schwarze Tinte kommt dem perfekten Schwarz nur nahe. Foto: andy-Q, PhotoCase.com
Foto: andy-Q, PhotoCase.com

Wie fast überall, wo heute neue Oberflächen mit ganz besonderen Qualitäten entwickelt werden, sind auch bei dem Superschwarz sogenannte Nanoröhrchen im Spiel – winzige Röhren, die nur aus wenigen Lagen Kohlenstoffatomen aufgebaut sind und außergewöhnliche Eigenschaften besitzen. Einen ganzen Wald solcher Röhrchen haben die Wissenschaftler von der Rice University in Houston nun auf eine Oberfläche gepflanzt. Fällt Licht in diesen schwarzen Kohlenstoffwald, verschwindet es im Dickicht zwischen den Stämmen und wird absorbiert.

Doch die feinen Röhrchen mit Durchmessern von nur wenigen Millionstel Millimetern schaffen noch keine perfekte Absorption des Lichts. Daher haben die Forscher die von den Kohlenstoffröhrchen gebildete Oberfläche so geformt, dass sie ungleichmäßig und rau ist. So konnten sie dem Material noch mehr Schwärze geben – und damit den Wert des schwärzesten bisher bekannten Schwarz um das Dreifache übertreffen.

Die Jagd nach dem Schwarz der Superlative ist mehr als eine Spielerei von Wissenschaftlern, denn die Forscher erhoffen sich von ihrer Arbeit praktische Anwendungen. Beispielsweise könnten Sonnenkollektoren mit einer solchen superschwarzen Oberfläche ausgestattet werden und dadurch noch effizienter arbeiten. Eingesetzt werden könnte die Technik auch in der Optik, wo es häufig gilt, störende Reflexionen zu vermeiden. (ud)