Tiefschwarze Lackierungen gelten vielen Autofans als besonders edel. Speziell in China ist der Dunkel-Trend aktuell ein echtes Thema. Passend dazu kommt jetzt die Meldung, dass ein chinesisches Forscherteam des Herstellers Nippon Paint einen ultraschwarzen Lack entwickelt hat, der 99,9 Prozent des sichtbaren Lichts absorbiert. Das ist echt finster.
Dabei ist das Thema nicht neu. Das spektakulärste Beispiel für eine schwärzer-als-schwarz-Lackierung lieferte BMW auf der IAA 2019 mit dem Showcar BMW X6 Vantablack (siehe Aufmacherbild). Das Material galt damals als eines der dunkelsten bekannten Schwarztöne. Allerdings blieb es bei dem Einzelstück, die extrem hohen Kosten und die Empfindlichkeit des Vantablack-Lacks machten eine Produktion im großen Stil unmöglich.
Superschwarz gab es schon einmal
Vantablack wurde ursprünglich von dem britischen Unternehmen Surrey NanoSystems für wissenschaftliche Anwendungen entwickelt. Das Material besteht aus Milliarden vertikal angeordneter Kohlenstoffnanoröhren. Diese mikroskopisch kleinen Strukturen fangen einfallendes Licht nahezu vollständig ein. Bis zu 99,965 Prozent der Strahlung werden absorbiert. Für das menschliche Auge verlieren damit Formen und Konturen ihre räumliche Wirkung. Oberflächen erscheinen beinahe zweidimensional wie ein Scherenschnitt, weil Schatten und Kanten kaum noch wahrnehmbar sind.
Die neue Entwicklung aus China verfolgt einen ähnlichen Ansatz, soll jedoch besser für industrielle Anwendungen geeignet sein. Die Forscher kombinieren für ihr Superschwarz Kohlenstoffnanoröhrchen mit synthetisch erzeugten Rußpartikeln in einer wasserbasierten Mischung. Während herkömmliche schwarze Lacke vor allem auf die Lichtabsorption durch Pigmente setzen, nutzt das neue Material zusätzlich eine sogenannte "strukturelle Absorption". Dabei lagern sich die Rußpartikel entlang der Nanoröhrchen an und bilden eine feine Mikrostruktur, die einfallendes Licht mehrfach streut und dadurch noch effektiver einfängt.
Neuer Lack soll haltbar sein
Für die praktische Nutzung spielt neben der optischen Wirkung vor allem die Haltbarkeit eine wichtige Rolle. Die Forscher unterzogen die Lackmischung umfangreichen Belastungstests zur Haltbarkeit und Temperaturbeständigkeit. In weiteren Prüfungen wurde das Material einer Luftfeuchtigkeit von 95 Prozent bei 40 Grad Celsius ausgesetzt und zudem mechanisch belastet. Die Eigenschaften der Beschichtung blieben laut den veröffentlichten Ergebnissen weitgehend erhalten.
Veröffentlicht wurden die Ergebnisse in der Fachzeitschrift "Matter & Light" von den Autoren Zhiwei Liu, Changyi Pan und Jet Cui. Ausdrücklich wird dabei die Eignung des Lacks für die Autoindustrie und die einfache Verarbeitung betont, ein entscheidender Unterschied zu dem früheren Vantablack auf dem BMW X6. Studienleiter Zhiwei Liu verweist dabei auf die besondere Bedeutung von Fahrzeugfarben im chinesischen Markt. Dort seien Lackierungen zunehmend ein wichtiges Kaufkriterium geworden. Tiefschwarze Oberflächen würden insbesondere im Premiumsegment traditionell eine große Rolle spielen.
Forschung noch am Anfang
Die Forscher halten die Entwicklung damit noch nicht für abgeschlossen. Künftig könnten mehrschichtige Lackaufbauten oder spezielle Folien zum Einsatz kommen, um störende Lichtreflexionen weiter zu verringern. Dadurch ließe sich die Lichtabsorption möglicherweise noch einmal erhöhen. Ob solche Materialien tatsächlich den Weg in die Serienproduktion finden und wann das der Fall sein könnte, bleibt allerdings offen.
