Des scientifiques ont mis au point une méthode pratique pour fabriquer des revêtements ultra-noirs adaptés à la demande de véhicules de luxe tendance en Chine. Le revêtement est composé d’un composite de pigment de noir de carbone et de nanotubes de carbone. La couleur obtenue est un noir profond qui répond également aux normes automobiles, ouvrant la voie aux constructeurs automobiles pour développer des modèles haut de gamme distinctifs dans des teintes plus sombres que jamais.
« En Chine, la couleur des voitures est devenue un argument de vente clé, » explique l’auteur Zhiwei Liu, un chimiste de recherche chez Color Technology, Group Core R&D Shanghai, Nipsea Group. « Les finitions noir profond sont depuis longtemps le choix premium et la couleur signature des voitures de luxe en raison de leur apparence élégante, de leur impact visuel puissant et de leur sous-ton luxueux. Par conséquent, les entreprises de revêtements automobiles recherchent activement des innovations en technologie couleur pour développer des solutions de revêtement ultra-noir massivement transformables avec un noir extrême. »
En 2019, une voiture concept BMW dotée d’un revêtement à base de nanotubes de carbone alignés verticalement (VACNT) a déclenché une course dans l’industrie automobile pour développer des revêtements qui absorbent presque toute la lumière, créant un effet « trou noir » qui donne aux véhicules une apparence sombre prononcée. L’industrie est à la recherche de moyens plus pratiques pour obtenir cet effet ultra-noir avec des propriétés de qualité industrielle.
L’équipe de Liu a développé un composite stable de pigment de noir de carbone et de nanotubes de carbone à l’échelle nanométrique, qu’ils ont incorporé dans un liant de revêtement et pulvérisé sur un modèle de voiture comme revêtement automobile.
Alors que les approches actuelles pour fabriquer des revêtements noirs reposent uniquement sur des dispersions de noir de carbone pour absorber la lumière intrinsèque, imposant une limite à la noirceur du revêtement, la nouvelle approche de l’équipe utilise « l’absorption structurelle », poussant l’efficacité d’absorption lumineuse du matériau à de nouveaux niveaux et lui permettant d’absorber en moyenne 99,90 % des longueurs d’onde de la lumière visible. Le film a également montré une excellente stabilité à long terme même lorsque les chercheurs l’ont exposé à des tests d’eau et d’humidité, soulignant sa valeur pour les applications industrielles.
« Avec le développement rapide de la technologie et des équipements de dispersion, il reste encore des possibilités d’amélioration de la mise en œuvre pratique des nanomatériaux contenant des nanotubes de carbone, » dit Liu.
Augmenter la proportion de nanotubes de carbone dans le revêtement peut encore accroître sa capacité à absorber la lumière, a-t-il ajouté, bien que cela apporte également des difficultés dans la mise en œuvre industrielle. À l’avenir, a-t-il déclaré, les chercheurs pourraient également développer un revêtement ultra-noir composé de plusieurs couches, avec un indice de réfraction progressif qui réduit la réflexion à l’interface et améliore encore l’efficacité d’absorption de la lumière pour un aspect encore plus sombre.
Bien que les chercheurs aient achevé la preuve de concept technique du procédé de fabrication du revêtement, il faudra peut-être encore un certain temps avant que les voitures ultra-noires fabriquées avec ce film puissent prendre la route.
« Les efforts futurs se concentreront sur la vérification de la fenêtre d’application du revêtement et les validations complètes des performances du film du revêtement automobile ultra-noir à base de composite de pigment de noir de carbone et de nanotubes de carbone, » dit Liu.
Article : Robust ultra-black automotive coating with structural absorption and high absorption efficiency based on waterborne carbon black/CNT composite – Journal : Matter & Light – Méthode : Experimental study – DOI : Lien vers l’étude
Source : Cell Press
