Un agujero negro en la palma de tu mano: qué es el Vantablack y para qué resulta útil

Aunque por definición no lo sea, seguimos catalogando al negro como color, cuando es una condición que tiene precisamente por carecer de éstos en su totalidad. Al menos eso ocurre con un negro puro o estándar, dado que por definición es la ausencia total de fotorrecepción, o lo que es o mismo, la máxima oscuridad. ¿Y si pudiésemos solidificar la oscuridad? En eso consiste en cierto modo el Vantablack.

Se trata de un material que desarrolló el Laboratorio Nacional de Física de Reino Unido y posteriormente la compañía Surrey NanoSystems en 2014 tras trabajar en la creación de la sustancia que se considera la más oscura que existe creada por el ser humano. ¿La clave? El hecho de que sea la "esponja de luz" más potente hasta el momento, de modo que no refleja ningún haz, como sí hace cualquier color "real".

Siempre con las "nanocosas"

Probablemente al menos nos suene que hay muchas formas de catalogar un color más allá de su nombre común. Tenemos por ejemplo el código HTML (de seis cifras tras una almohadilla) o la numeración Pantone (de cuatro cifras), pero dentro del laboratorio suelen usarse los nanómetros (1 nanómetro = 0,000001 milímetros), es decir, la unidad para medir la longitud de una onda. Así, cada color tiene una longitud, siendo percibidas por el ojo humano ondas desde los 380 hasta los 780 nanómetros (lo que se llama el espectro visible.

¿Cuántos nanómetros le corresponden al negro? Aplicando la lógica según la definición, efectivamente no le correspondería ninguno. Por tanto, si un objeto aparentemente negro es capaz de reflejar alguna longitud de onda (por ejemplo, al emitir un haz de láser sobre el) es que tiene algún matiz de color. Justo eso es lo que vemos que no hace el Vantablack, y de hecho esta ausencia de matices y colores hace que no seamos capaces de percibir la profundidad (lo cual veríamos con luces y sombras, es decir, mayor o menor reflexión de un color).

¿Cómo puede hacerlo? Gracias a su estructura, compuesta por nanotubos de carbono (CNTs) cuyo diámetro es el de un átomo, y de ahí su nombre (Vertically Aligned Nanotube Array black). Según Surrey NanoSystems en un centímetro cuadrado hay unos 1.000 millones de estos nanotubos, formando una matriz que absorbe los fotones que componen la luz y no los deja escapar (es decir, no la refleja). Como explican en la empresa, es lo más parecido a un agujero negro que existe.

De hecho, la luz es continuamente reflejada pero en el interior de los tubos (como si éstos jugasen a ping pong con cada fotón), hasta que se absorbe y se convierte en calor, el cual es conducido hasta que se disipa. De hecho es extremadamente tolerante a los aumentos de temperatura, lo cual confiere otra característica muy interesante para su uso final.

Tan negro como sensible al toque

Esta estructura tan particular queda tras un proceso bastante complejo y costoso que implica mucha maquinaria, altas temperaturas y capas de distintas sustancias, resultando en dos posibles formas de aplicación (por vacío y en spray). De hecho, es difícil hablar de precios por lo caro que resultaría comprarlo (de poderse). Contaba Steve Northam de Surrey NanoSystems a Mental Floss que probablemente no habría muchos más materiales más caros que el Vantablack.

Ayer me preguntaron cuánto costaría un kilo de "pigmento" Vantablack. Primero, no puedo venderte un cubo de Vantablack [no es un pigmento o una pintura], pero si pudiese no creo que hubiese mucho más en el planeta que fuese más caro.

Además, pese a lo costoso de su fabricación, el Vantablack es extremadamente susceptible a dañarse por toque. De hecho el que los CNTs sean tan pequeños hace que se colapsen por el peso que ejercería nuestro toque. Para entender esta susceptibilidad, Surrey hace una analogía con campos de trigo, en la supuesta situación de que los tallos midiesen treinta veces más.

Imagina que tienes un campo de trigo en el que éste no mide aproximadamente 1 metro, sino treinta. Ése es el equivalente de la escala en los nanotubos [longitud con respecto a diámetro]. [...] El trigo permanecería erecto y aguantaría el viento, pero si intentases aterrizar un avión sobre él crearías una abolladura.

No obstante, precisamente es esta estructura la que lo hace muy robusto ante fuerzas como la vibración, debido a que prácticamente estamos hablando de aire al no tener masa. Por la segunda ley de Newton (Fuerza = masa * aceleración), si no hay masa en la aceleración no puede haber fuerza, algo que de hecho confiere a este peculiar material unas propiedades que hacen que cumpla idóneamente la función para la cual fue ideado.

Pero, ¿para qué sirve?

Aunque podría ser así, el Vantablack no se creó para conseguir el material más negro del planeta, sino que esta característica es lo que lleva a su finalidad. Fue diseñado para que formase parte de material específico como los componentes del equipamiento espacial, siendo por sus características ideal para el interior de los telescopios (al "evitar" la luz). No obstante, la sustancia resulta llamativa más allá de la curiosidad y según explica Northam representantes de áreas muy diversas contactan con la empresa para hacerse con este oro verdaderamente negro.

Campos como la industria del automóvil o los relojes de lujo, interesados en aplicar Vantablack por ejemplo en el salpicadero, y también fabricantes de smartphones. Los artistas tampoco fueron ajenos a lo llamativo del material, aunque de momento sólo uno tiene el lujo de poder trabajar con él. Sólo el escultor Anish Kapoor tiene los derechos para trabajar con el Vantablack, si bien la Surrey NanoSystems mantiene este acuerdo en constante revisión para que el uso del material nunca escapa de su control.

¿Veremos finalmente objetos de consumo con Vantablack? En la web de hecho ya hablan de su aplicación en objetos de lujo, así que es bastante probable que lo veamos en una edición especial (como ocurre con los smartphones con diamantes y demás), y de hecho Northam está seguro de que algún día lo veremos en prendas de vestir. Aunque ahí lo sorprendente, más que lo verdadero del negro, serán los ceros de la etiqueta.

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