Schwarz ist nicht gleich Schwarz – das beweisen chinesische Forscher mit einer neuen Farbe, die 99,9 Prozent des einfallenden Lichts schlucken soll. Das Team um Zhiwei Liu von der Nippon Paint Company in Shanghai hat eine spezielle Mischung entwickelt, die als extrem dunkler Autolack verwendet werden könnte.
Wie die Farbe funktioniert
Die Farbe kombiniert Rußpigmente mit winzigen Kohlenstoffröhrchen, den sogenannten Nanoröhren. Diese Struktur sorgt dafür, dass Licht nicht nur absorbiert, sondern auch mehrfach gestreut wird. Dadurch wird die Reflexion auf ein Minimum reduziert. Die Forscher testeten verschiedene Mischungsverhältnisse und fanden heraus, dass ein Gemisch aus 140 Gramm Rußpigment und 60 Gramm Nanoröhren die besten Ergebnisse liefert. Das feuchte Gemisch wurde fünf Stunden lang in einer Nassmahlmühle zerkleinert, um Klumpenbildung zu vermeiden.
Herausforderungen bei der Verarbeitung
Bereits 2019 präsentierte der deutsche Autokonzern BMW ein Konzeptfahrzeug mit dem sogenannten Vantablack, einer Farbe mit gerichteten Kohlenstoff-Nanoröhren, die nur 0,04 Prozent des Lichts reflektierte. Jedoch erwies sich die praktische Umsetzung als schwierig. Liu erklärte: „Trotz der rasanten Entwicklung von Technologien und Anlagen gibt es bei der praktischen Verarbeitbarkeit von Nanomaterialien, die Kohlenstoffnanoröhren enthalten, noch Verbesserungspotenzial.“
Tests und Ergebnisse
Die neue Farbe der chinesischen Forscher reflektiert lediglich 0,08 Prozent des Lichts und wirkt damit tiefschwarz. Um die Haltbarkeit zu prüfen, setzten die Wissenschaftler die Farbe verschiedenen Belastungen aus: einer Zentrifuge mit 4000 Umdrehungen pro Minute sowie 14 Tagen bei 40 Grad Celsius und 95 Prozent Luftfeuchtigkeit. Die Farbe veränderte sich dabei nicht wesentlich, was die Forscher zu der Annahme veranlasst, dass sie für Autolacke geeignet ist. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin „Matter & Light“ veröffentlicht.
Marktpotenzial in China
Besonders auf dem chinesischen Markt gelten tiefschwarze Lackierungen als elegant und luxuriös. Liu betonte: „Tiefschwarze Lackierungen gelten aufgrund ihrer eleganten Optik, ihrer starken visuellen Wirkung und ihres luxuriösen Untertons seit Langem als Premium-Wahl und charakteristisches Merkmal für Luxusfahrzeuge.“ Die Forschung wurde unter anderem durch BMWs Vantablack-Konzept angeregt.
