Des ingénieurs développent le matériau le plus “noir” du monde

Des ingénieurs du MIT annoncent avoir développé le matériau le plus noir du monde, capable d’absorber plus de 99,96 % de toute lumière entrante. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue ACS-Applied Materials and Interfaces.

Absorber un maximum de lumière, la nature sait le faire. Nous savons en effet que les plumes des oiseaux de paradis peuvent absorber jusqu’à 99,95 % des photons entrants. Tenter de copier la nature est revanche beaucoup plus compliqué. Mais pas impossible. En témoigne ce nouveau projet entrepris par des chercheurs de MIT. Ces derniers expliquent en effet avoir mis au point un matériau constitué de nanotubes de carbone capable d’absorber 99,96 % de la lumière entrante. Cette matière, la plus noire jamais développée, a récemment été présentée lors d’une exposition intitulée The Redemption of Vanity, tenue à New York. À cette occasion, les chercheurs ont enveloppé un diamant de 16,78 carats, d’une valeur estimée à 2 millions de dollars, avec le nouveau matériau. L’effet est tout simplement saisissant.

Un matériau développé par hasard

Cette nouvelle découverte a été faite un peu par hasard. Brian Wardle et Diemut Strebe, du MIT, n’étaient en effet pas partis pour créer le matériau “le plus noir du monde”. Ils avaient dans l’idée de faire grandir des nanotubes de carbone sur des matériaux conducteurs afin d’améliorer leurs propriétés électriques et thermiques. Pour ces travaux, ils se sont concentrés sur l’aluminium.

En manipulant le matériau, les chercheurs se sont alors aperçus qu’une couche d’oxyde le recouvrait à chaque fois qu’il était exposé à l’air, freinant ainsi ses capacités conductrices et thermiques. Ils ont alors eu l’idée de plonger leurs feuilles d’aluminium dans du chlorure de sodium, ce qui a eu pour effet de “grignoter” la couche d’oxyde. Puis ils ont positionné le matériau dans un environnement privé d’oxygène pour éviter toute ré-oxydation.

Les chercheurs ont ensuite placé l’aluminium dans un four dans le but de faire grandir des cultures de nanotubes de carbone. Comme prévu, la technique a permis d’améliorer considérablement les propriétés conductrices et thermiques du métal. Mais ce qui les a surpris, c’était la “couleur” du matériau. « Je me souviens avoir remarqué à quel point il était noir avant de faire croître des nanotubes de carbone, puis après la croissance, il semblait encore plus sombre, explique Brian Wardle. J’ai donc pensé que je devais mesurer la réflectance optique de l’échantillon ».

Ces tests ont alors montré que le matériau absorbait plus de 99 995 % de la lumière entrante. Et ce sous tous les angles. La technique – en plus de nous dévoiler un objet artistique – pourrait avoir des implications dans le domaine de l’optique spatial. Il pourrait, par exemple, être utilisé pour mettre au point des œillères capables de réduire l’éblouissement indésirable dans les télescopes. De quoi faciliter la recherche d’exoplanètes, par exemple.

Sciencepost