ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Τετάρτη 16 Ιουλίου 2014

Το «πιο μαύρο υλικό του κόσμου»: Ονομάζεται Ventablack και είναι τόσο μαύρο που δεν φαίνεται

Το κεντρικό τμήμα του αλουμινόχαρτου που έχει επιστρωθεί με Ventablack είναι κι αυτό τσαλακωμένο.Το μάτι όμως βλέπει μόνο μια μαύρη τρύπα (Πηγή: Surrey Nanosystems)
Σάρεϊ 
Είναι τόσο μαύρο που πλησιάζει την ανυπαρξία, μια απύθμενη τρύπα στον φωτεινό κόσμο που γνωρίζουμε. Τίποτα δεν φαίνεται πιο μαύρο από το Ventablack, ένα σχεδόν εξωπραγματικό υλικό που αναπτύχθηκε από βρετανική εταιρεία νανοτεχνολογίας. Το κατάμαυρο Ventablack «απορροφά το 99,6% της εισερχόμενης ακτινοβολίας, ποσοστό που πιστεύεται ότι είναι το υψηλότερο που έχει καταγραφεί ποτέ» καμαρώνει σε ανακοίνωσή της η εταιρεία Surrey Nanosystems...


Tι είναι το Ventablack

To νέο υλικό, το οποίο αναπτύχθηκε για αεροδιαστημικές εφαρμογές, είναι ουσιαστικά μια επίστρωση από νανοσωλήνες άνθρακα που ορθώνονται κάθετα σε μια επιφάνεια αλουμινίου.


Ακόμα και αν το αλουμίνιο τσαλακωθεί, το ανθρώπινο βλέπει μόνο ένα αβυσσαλέο μαύρο, μαύρο που θα μπορούσε να είναι επίπεδο ή να έχει άπειρο βάθος.



Στην πραγματικότητα, βέβαια, τίποτα στο Σύμπαν δεν είναι απόλυτα μαύρο εκτός από τις μαύρες τρύπες. Όλα τα υπόλοιπα αντικείμενα, από τα μαύρα μπλουζάκια μέχρι τα κάρβουνα, εκπέμπουν πάντα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, έστω κι αν η ακτινοβολία αυτή βρίσκεται έξω από τις δυνατότητες της ανθρώπινης όρασης.



Για την ακρίβεια, λοιπόν, το Ventablack είναι μαύρο μόνο σε ένα μικρό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος: από το ορατό φως, στο οποίο η απορρόφηση φτάνει το 99,96%, μέχρι το άπω υπέρυθρο, με απορρόφηση 99,85%.



Συγκριτικά, ένα άλλο κατάμαυρο υλικό που παρουσίασε το 2011 η NASA απορροφά το 99% του φωτός όχι μόνο στα ορατά μήκη κύματος, αλλά και στο υπεριώδες και το υπέρυθρο φάσμα. Στο ανθρώπινο μάτι, όμως, το Ventablack φαίνεται πιο μαύρο. 



Το μυστικό είναι ότι τα εισερχόμενα φωτόνια περνούν μέσα από τα μικροσκοπικά κενά που χωρίζουν τους νανοσωλήνες και τελικά απορροφώνται μέσα στο υλικό -η πιθανότητα ανάκλασης και απόδρασης είναι σχεδόν μηδενική.



Το νέο υλικό σε τηλεσκόπια



Η Surrey Nanosystems έχει ήδη ξεκινήσει τις παραδόσεις σε εταιρείες οπλικών συστημάτων και διαστημικών εφαρμογών, καθώς η κύρια εφαρμογή του Ventablack είναι η μείωση των εσωτερικών ανακλάσεων σε τηλεσκόπια και άλλα ευαίσθητα στο φως όργανα. Μια άλλη εφαρμογή είναι το καλιμπράρισμα διαστημικών καμερών, στο οποίο η κάμερα πρέπει να στραφεί προς μια όσο πιο γίνεται μαύρη επιφάνεια.



Το νέο υλικό δεν αφήνει κανένα υπόλειμμα που θα μπορούσε να επηρεάσει τα όργανα, και επιπλέον είναι επτά φορές καλύτερος αγωγός της θερμότητας από ό,τι ο χαλκός και έχει 10 φορές μεγαλύτερη αντοχή στον εφελκυσμό από ό,τι ο χάλυβας, λένε οι δημιουργοί του.



Πόσο κοστίζει όμως το σχεδόν απόλυτο μαύρο; Η Surrey Nanosystems δεν αποκαλύπτει ποια είναι η τιμή του Ventablack. Σε ερώτηση της εφημερίδας Independent για το πόσο ακριβό θα ήταν ένα μικρό μαύρο φόρεμα από το νέο υλικό, ο Μπεν Γιένσεν, τεχνικός διευθυντής της εταιρείας, περιορίστηκε να απαντήσει  «πολύ ακριβό».



«Όλα τα χαρακτηριστικά του φορέματος θα χάνονταν. Το μόνο που θα έβλεπες θα ήταν κάτι μαύρο να περνά» σχολίασε ο ίδιος.

Η μελέτη για την ανάπτυξη του Ventablack δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Optics Express».
www.tovima.gr