Fixer des objets lointains et peu lumineux, pour étudier les origines de l’univers, requière plusieurs niveaux de compétences en ingénierie et de l’astuce pour le design. Le personnel de la NASA n’est pas étranger à cela, en inventant toutes sortes de nouveaux matériaux pour améliorer les télescopes et autres instruments d’observation. Un nouveau design pourrait être l’un de leurs meilleurs exemples : un nanomatériau plus noir que noir, qui absorbe à peu près toute la lumière qui l’atteint.

Image d’entête : Cette image à fort grossissement, prise avec un microscope électronique, montre une vue proche des nanotubes de carbone creux. 

Le nouveau matériau est constitué de nanotubes de carbone et peut être placé sur une grande variété de substrats, du silicium au titane, en passant par l’acier inoxydable. Il absorbe en moyenne 99 pour cent de toute la lumière ultraviolette, visible, infrarouge et l’infrarouge lointain qui vient le frapper. C’est environ 99,5 pour cent pour cent pour les UV et la lumière visible et 98 pour les bandes supérieures.

Il fonctionne en recueillant et en piégeant la lumière à l’intérieur de minuscules espaces entre les nanotubes qui sont disposés sous forme de fibres en position verticale, comme un épais tapis. Cette lumière, autrement, se reflèterait sur la surface pour rebondir tout autour.

D’autres nanomatériaux et métamatériaux, qui peuvent absorber la lumière dans certaines longueurs d’onde comme l’infrarouge et le visible, existent déjà. Ils sont utilisés notamment dans le domaine militaire, pour le camouflage des avions de chasse, mais ces procédés de fabrication nécessitent une fabrication complexe et ne s’appliquent pas à toutes les formes de lumière. Celui-ci est spécial, car il absorbe pratiquement toute la lumière dans presque toutes les longueurs d’onde. “Notre matériel est sacrément proche de la perfection à travers les bandes de longueurs d’onde multiples, allant de l’ultraviolet à l’infrarouge lointain", a déclaré le chef de projet Jean-Hagopian du NASA Goddard Space Flight.

Ci-dessous : Une section du revêtement ultra-absorbant en nanotubes de carbone (0.76mm), qui a été placé sur du silicium lisse et a été enlevée pour montrer l’alignement des tubes "verticaux.

C’est beaucoup plus efficace que la peinture noire, selon la NASA. La peinture noire absorbe seulement environ 90 % de la lumière qui l’atteint et c’est encore pire dans l’obscurité froide de l’espace, où la peinture noire prend une teinte argentée.

De plus, ce nouveau matériau a la capacité de dissiper la chaleur, plus la matière est noire, plus la chaleur rayonne au loin, ainsi il pourrait être utilisé pour enlever la chaleur des instruments de détection infrarouge, sur des projets comme le télescope spatial James Webb. Il pourrait aussi aider les scientifiques à examiner les petites taches dans les zones à fort contraste, comme les planètes autour d’autres étoiles et même regarder la Terre, où les faibles signaux lumineux de l’atmosphère, qui ont un intérêt pour les spécialistes, sont lessivés par la réflectivité de l’atmosphère.

Les scientifiques du NASA Goddard ont présenté leurs travaux lors d’une récente conférence SPIE et sont en train d’étudier comment il peut être utilisé pour calibrer les instruments d’observation de l’espace profond.

À partir de la NASA : NASA Develops Super-Black Material That Absorbs Light Across Multiple Wavelength Bands.

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