Letzte Aktualisierung: 29. August 2025

Was ist Vantablack?

Bildbeschreibung: Mit Vantablack bedeckte Oberfläche, die keinerlei visuelles Relief aufweist. Objekte erscheinen als „schwarze Löcher“ oder abgeflachte Formen, da das menschliche Auge reflektiertes Licht wahrnimmt, um die Form und Tiefe von Objekten zu beurteilen.

Ein außergewöhnlich schwarzes Material

Vantablack ist ein Material, das aus Millionen von Kohlenstoffnanoröhren besteht, von denen jede etwa 3.500 Mal dünner als ein menschliches Haar ist. Diese Nanoröhren fungieren als „Fallen“ für Licht: Trifft ein Lichtstrahl auf die Oberfläche, wird er nahezu vollständig absorbiert. Tatsächlich kann Vantablack bis zu 99,965 % des sichtbaren Lichts absorbieren, was es zu einem der dunkelsten Materialien aller Zeiten macht.

Vantablack wurde 2014 von der britischen Firma Surrey NanoSystems entwickelt und erregte schnell Aufmerksamkeit, da es so schwarz aussah, dass es die Illusion einer Leere oder zweidimensionalen Oberfläche vermittelte. Dieses Material absorbiert Licht so effektiv, dass mit Vantablack beschichtete dreidimensionale Objekte flach erscheinen, als hätten sie kein Volumen.

Struktur von Kohlenstoffnanoröhren

Die einzigartige Struktur von Vantablack basiert auf der Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren. Diese mikroskopisch kleinen Röhren sind vertikal ausgerichtet und verhalten sich wie mikroskopisch kleine Hohlräume, die Photonen einfangen. Wenn ein Photon in diesen „Wald“ aus Nanoröhren eindringt, springt es immer wieder zwischen den Wänden hin und her, bis es schließlich vom Material absorbiert wird. Diese fehlende Lichtreflexion ist der Grund für Vantablack erscheint auch schwarz.

Photoneneinfangmechanismus

Wenn ein Lichtstrahl auf die mit Vantablack bedeckte Oberfläche trifft, gelangt er in eine Art dichten „Wald“ aus Kohlenstoffnanoröhren. Anstatt von der Oberfläche abzuprallen (wie es bei den meisten Materialien der Fall ist), wird das Licht im Nanoröhrennetzwerk gefangen.

Lichtphotonen werden wiederholt zwischen den Wänden der Nanoröhren eingefangen und durchlaufen eine Reihe interner Reflexionen. Bei jeder Reflexion verlieren die Photonen nach und nach ihre Energie, indem sie in Wärme umgewandelt werden. Nanoröhren reflektieren nahezu kein Licht, wodurch die Möglichkeit einer Streuung oder externen Reflexion erheblich verringert wird.

Dieses Phänomen ist vergleichbar mit einer Reihe defekter Spiegel, bei denen Licht kontinuierlich in alle inneren Richtungen reflektiert wird, aber niemals entweicht. Diese kontinuierliche und wiederholte Absorption bewirkt, dass das einfallende sichtbare Licht nahezu verschwindet, wodurch der Eindruck von absoluter Schwarz entsteht.

Die meisten der in dieser Matrix eingeschlossenen Photonen verlieren am Ende ihre Energie in Form von Wärme, die über das Material verteilt wird. Dadurch ist es möglich, so hohe Absorptionsraten von nahezu 100 % zu erreichen. Der Prozess der Umwandlung von Licht in Wärme ist wichtig, um zu verhindern, dass absorbierte Photonen als reflektiertes Licht wieder emittiert werden.

Aufgrund seiner außergewöhnlichen Fähigkeit, Licht zu absorbieren, findet Vantablack in vielen Bereichen Anwendung (Astronomie, Luft- und Raumfahrt, Optik, Bildgebung, Militär usw.), oft dort, wo maximale Lichtabsorption erforderlich ist oder extreme visuelle Kontraste erzeugt werden sollen.

- Verbesserte Teleskope: Durch die Reduzierung von Streulicht ermöglicht Vantablack die Beobachtung schwächerer Himmelsobjekte.
- Reduzierung der Lichtreflexion auf Satelliten: Dies verbessert die Genauigkeit von Messgeräten und reduziert die thermische Signatur von Satelliten.
- Verbesserte Bildqualität in Kameras und Kameras: Vantablack reduziert interne Reflexionen und verbessert den Kontrast.
- Herstellung von Linsen für die Augen: Sie reduzieren die Lichtstreuung und verbessern die Nachtsicht.
- Tarnung: Vantablack macht Objekte nahezu unsichtbar, was besonders für militärische Ausrüstung interessant ist.
- Reduzierung der thermischen Signatur: Mit Vantablack beschichtete Objekte sind durch Infrarot schwieriger zu erkennen.

Mythen und Realitäten

Entgegen der landläufigen Meinung ist Vantablack kein Pigment oder eine Farbe. Dabei handelt es sich um eine technische Beschichtung, die unter kontrollierten Bedingungen auf bestimmte Oberflächen aufgetragen wird. Obwohl Vantablack aufgrund seiner auffälligen visuellen Wirkung oft mit Kunst in Verbindung gebracht wird, wird es aufgrund seiner optischen Eigenschaften am häufigsten in Bereichen wie der wissenschaftlichen Forschung und der Militärtechnologie verwendet.

Zusammenfassend

Vantablack fungiert als Photonenfalle, in der einfallendes Licht dank der Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Struktur, die die Lichtreflexion minimiert, kontinuierlich absorbiert und in Wärme umgewandelt wird. Es ist diese einzigartige Kombination aus Geometrie und Materialien, die es Vantablack ermöglicht, bis zu 99,965 % des sichtbaren Lichts zu absorbieren und so eines der dunkelsten Materialien zu schaffen, die jemals erfunden wurden.