Na začátku celého procesu výroby té nejčernější černé stál právě požadavek hodinářských mistrů. Ti chtěli na trh uvést hodinky s ciferníkem vyrobeným z uspořádaných vrstev nanotrubic, podobné komerčně známému materiálu VANTA. Ten je znám již několik let, kdy se tato černočerná vrstva vyráběla z uhlíkových nanotrubic a k vidění byla například na některých automobilech či tabletech.

U uhlíkových nanotrubic je však problém, že jsou zdraví nebezpečné. Už v roce 2008 zveřejnil britsko-americký výzkumný tým studii, podle které uhlíkové nanotrubice jsou stejně nebezpečné, jako azbest. Ani jejich výroba však není nikterak jednoduchá a laciná.

„Když to řeknu hodně laicky, tak k výrobě černého povrchu z uhlíku potřebujete velký reaktor podobný papiňáku, kde je na kovovou podložku hnán pod velkým tlakem, a to kolem 30 megapascalů, zdroj uhlíku, například metan. V tomto prostředí vyroste vrstva světlopohlcujícího materiálu nanotrubic za desítky hodin,“ nastiňuje problém při výrobě uhlíkových nanotrubic Jan Macák.

Jeho tým však přišel s mnohem rychlejší metodou. A to za použití oxidu titaničitého. Ten je navíc pro lidský organismus neškodný a pokrývá například titanové implantáty. „ Oxid titaničitý se používá pro komerční účely pouze v bílé formě a to zejména ve formě nanočástic pod rozšířeným názvem titanová běloba,“ nechal nahlédnout do kuchyně výroby nové černé barvy Jan Macák.

Ten však musel přijít na to, jak zvládnout proces, kdy z bílých trubic vytvořit černé: „Povrch z bílých jsme uměli udělat již před tím, ale dlouho jsme bádali nad tím, abychom docílili reakce, kdy tyto trubice zčernají.“

Miliardy nanotrubic

První pokusy s výrobou pomocí různých titanových podložek trvaly zhruba dva měsíce. Dolaďování receptury, kdy je povrch ciferníku o průměru 3 centimetrů pokryt vrstvou desítek mikrometrů trubic v řádu desítek minut, pak zabral pardubickým vědcům další tři čtvrtě roku.

A jak vlastně celý efekt nejčernější černé funguje? „Po celém povrchu je soustava miliard nanotrubic, jež jsou k povrchu ukotveny kolmo. Z pohledu optiky jsou pak takto poskládané trubice předurčeny k tomu, aby co nejvíce pohlcovaly světlo. Foton, který k nim doletí, se díky této morfologii neodrazí a tyto trubice tak pohltí na 99 procent světla.“

Na autech a mobilech ji však v blízké budoucnosti neuvidíme. Podle Jana Macáka má tento černý materiál velký potenciál k dobývání vesmírných dálav. „I ty nejlepší slitiny, které vysílají vesmírné agentury do kosmu, mají své limity a při velkých teplotách se taví a deformují. Naše černá barva se však k vesmírnému využití určitě nabízí. Jednak pohltí světlo a také, oproti uhlíku, snese i větší teplotní zatížení. Bez modifikace je to až 1200 stupňů Celsia. A když se náš materiál modifikuje, jistě se bavíme i o teplotách přesahujících 2 tisíce stupňů,“ říká pardubický vědec a s úsměvem dodává, že tak nyní trpělivě čeká na telefon z NASA či Evropské vesmírné agentury.