Das dunkelste Material der Welt

Es begann in einer südenglischen Kleinstadt. Britische Forscher der University of Surrey in Guildford suchten nach neuen Materialien für Mikrochips. Dabei fanden sie einen Stoff, der 99,969 Prozent des Lichts schluckt, das auf ihn eintrifft. „Vantablack“ gilt als das dunkelste menschengeschaffene Material. Das Auge kann es im Grunde genommen nicht sehen.

Da es keine Farbe ist, kann man es nicht im Eimer kaufen, um die Wand anzustreichen. „Vanta“ steht nämlich für „Vertically Aligned Carbon Nanotube Arrays“ – winzige Röhren aus ultrareinem Kohlenstoff. Jedes Röhrchen hat einen Durchmesser von 20 Nanometern und eine Länge von 14 bis 50 Mikrometern, ist also viel länger als dick. Mit einer speziellen chemischen Reaktion bei Niedrigtemperaturen werden die Nanotubes auf Aluminium aufgebracht. Das Ergebnis sind eine Milliarde eigens ausgerichteter Kohlenstoffröhrchen pro Quadratzentimeter Oberfläche: Licht fällt auf die Struktur, wird in Wärme umgewandelt – und so gut wie nicht reflektiert.

„Für uns ist Vantablack wie ein Wald mit drei Kilometer hohen Bäumen“, so Steve Northam, Entwicklungschef der Herstellerfirma Surrey Nanosystems: „Das Licht fällt auf sie herab, wird aber auf seinem langen Weg zum Boden nach und nach aufgesaugt und kommt nie mehr nach oben zurück.“ Zu sehen ist eine intensiv dunkle Fläche, die alle Raumdimensionen zu verschlucken scheint. Zur Veranschaulichung stellte das National Science Museum in London eine Bronzebüste des BBC-Wissenschaftsjournalisten Marty Jopson aus. Daneben stand die gleiche Büste aus Aluminium, überzogen mit Vantablack. Der optische Effekt war verblüffend: Jopsons Gesicht, die räumliche Tiefe und Oberflächenstruktur verschwand, zurück blieb die Form, die im Profil wie ein Scherenschnitt, frontal wie ein schwarzes Nichts aussah.

Die Rechte für die künstlerische Verwendung hat Surrey Nanosystems an den britischen Bildhauer Anish Kapoor verkauft. Kapoor, der zu den reichsten Künstlern der Welt zählt, kann seitdem die größten Skulpturen im schwärzesten Schwarz anfertigen. In den Gärten der reichsten Sammler könnten sie wie riesige schwarze Löcher anmuten.

Und wozu das Ganze? „Die Wünsche unserer Kunden reichen von seltsamen Spiele-Würfeln über kleine schwarze Kleider bis hin zu Superautos. Wir wurden sogar gefragt, ob es rein technisch möglich wäre, die Innenseite einer Eierschale in Vantablack einzufärben“, sagt Forschungsleiter Ben Jensen. Das Unternehmen arbeitet jedoch an anderen Einsatzgebieten. Beispielsweise Innenbeschichtungen für hochpräzise Teleskope, die Reflexionen von einfallendem Sternenlicht auf nahe null reduzieren. Eine Farbe mit der Nummer Z360 ist das schwärzeste Schwarz, das den Weltraumagenturen derzeit zur Verfügung steht. Trotzdem sind 40 Prozent der Daten, die Teleskope einfangen, lichtverschmutzt. Beschichtungen in Vantablack könnten das ändern.

Besonders seit selbst der Superlativ optimiert wurde: Mit Vantablack 2.0 hat Surrey Nanosystems 2016 eine Steigerung auf den Markt gebracht. Das Material ist so dunkel, dass erstmals ein Spektrometer nicht messen kann, wie viel Licht es schluckt. Der große Bruder von Vantablack wäre die perfekte Isolation für Raumfähren: Der tiefschwarze Schutzmantel würde alle kosmischen Strahlen schlucken.

Erschienen am 18. März 2018