Zwarter dan zwart: Nieuwe Chinese verf absorbeert al het licht

De coating komt van wetenschappers van verfproducent Nippon Paint en kan een belangrijke stap betekenen voor de auto-industrie. Waar soortgelijke materialen vooral als technologisch curiosum dienden, is deze nieuwe ontwikkeling specifiek gericht op praktische toepassingen in massaproductie.

De vergelijking met Vantablack is daarbij onvermijdelijk, dat materiaal kreeg wereldwijde bekendheid toen BMW in 2019 een speciale versie van de X6 presenteerde op de IAA-autoshow.

Vantablack absorbeert tot 99,965 procent van het invallende licht dankzij miljarden microscopisch kleine koolstof nanobuizen, die verticaal op het oppervlak zijn geplaatst. Contouren, schaduwen en vormen verdwijnen vrijwel volledig waardoor een auto eruitziet als een tweedimensionaal silhouet.

Ondanks de indrukwekkende uitstraling bleef Vantablack echter beperkt tot demonstratieprojecten. De coating was extreem duur, gevoelig voor beschadigingen en lastig te verwerken.

Auto ziet eruit als tweedimensionaal silhouet

Een lichte aanraking kon het oppervlak al aantasten, voor seriematige toepassing in auto’s was het materiaal daardoor praktisch ongeschikt.

De nieuwe Chinese coating volgt een andere technische aanpak. Onderzoekers combineerden koolstofnanobuizen met synthetisch geproduceerde roetdeeltjes in een watergedragen mengsel.

Daardoor ontstaat een complexe microstructuur die licht niet alleen absorbeert via pigmenten, maar ook fysiek gevangen houdt, de roetdeeltjes hechten zich langs de nanobuizen waardoor licht meerdere keren wordt verstrooid voordat het uiteindelijk volledig wordt geabsorbeerd.

Volgens de onderzoekers levert deze combinatie een absorptiegraad van 99,9 procent op, dat ligt iets lager dan bij Vantablack, maar het verschil is voor het menselijk oog nauwelijks waarneembaar. Het grote voordeel zit juist in de praktische bruikbaarheid.

Om dat te bewijzen onderwierpen de onderzoekers de coating aan diverse duurzaamheidstests, het materiaal werd blootgesteld aan een luchtvochtigheid van 95 procent bij temperaturen van 40 graden Celsius.

Artikel gaat verder onder de afbeelding.

Daarnaast volgden mechanische belastingsproeven die moeten simuleren wat een laklaag in dagelijks gebruik te verduren krijgt, volgens de gepubliceerde resultaten bleven de eigenschappen van de coating grotendeels intact.

De bevindingen zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Matter & Light door onderzoekers Zhiwei Liu, Changyi Pan en Jet Cui. In hun studie leggen zij nadruk op de eenvoudige verwerking van het materiaal.

Dat is een cruciale factor voor autofabrikanten. Een innovatieve lak heeft namelijk weinig commerciële waarde als deze niet op bestaande productielijnen kan worden aangebracht.

Diepzwart populair vanwege luxueuze uitstraling

De auto-industrie geldt dan ook als een van de belangrijkste potentiële afzetmarkten. Vooral in China speelt kleur een steeds grotere rol bij de aankoopbeslissing van consumenten.

In het premiumsegment zijn diepzwarte lakken traditioneel populair omdat ze luxe, exclusiviteit en elegantie uitstralen. Een coating die nog donkerder oogt dan bestaande zwarte autolakken kan daardoor een aantrekkelijk verkoopargument worden.

Toch is een marktintroductie nog niet direct in zicht. De onderzoekers benadrukken dat verdere ontwikkeling noodzakelijk blijft. Er wordt onder meer gekeken naar meerlaagse laksystemen en aanvullende folietechnologieën die de lichtreflectie verder kunnen verminderen.

Voor autofabrikanten blijft een perfect diepzwarte afwerking aantrekkelijk. Als deze nieuwe technologie de overstap van laboratorium naar fabriek weet te maken, kan dat een belangrijke ontwikkeling worden voor de wereld van autolakken en premium voertuigen.