This proprietary coating completely obscures an object's surface features, causing it to appear like a dark 2D void.

この独自のコーティングは、物体の表面の特徴を完全に覆い隠し、暗い2Dの空洞のように見せる。

But over the past decade, coatings have gotten even darker, and Vantablack is no longer the world's Blackest Black.

しかし、過去10年の間にコーティングはさらに濃くなり、バンタブラックはもはや世界で最も黒い黒ではない。

Scientists have unlocked new techniques for producing increasingly absorptive materials, mostly by accident.

科学者たちは、吸収性の高い材料を製造するための新しい技術を開発した。

And good news for goths everywhere, you might be able to buy some of this stuff yourself one day.

そして、世界中のゴスに朗報だ。いつか自分でも買えるようになるかもしれない。

INTRO

イントロ

In the search for Blackest Black, there are two things to consider.

ブラックエスト・ブラックを探すにあたって、考慮すべきことが2つある。

What do we mean by black, and how do we measure it?

ブラックとは何を意味し、それをどう測るのか？

Black is generally considered the absence of colored light.

黒は一般的に、色のついた光がない状態と考えられている。

Humans perceive color when our brains interpret signals from our eyes, where tiny receptors go ping when they're hit by light with the correct wavelengths.

人間が色を認識するのは、目からの信号を脳が解釈するときで、小さな受容体は正しい波長の光に当たるとピンと反応する。

So if an object is neither emitting nor reflecting enough of that visible light, our receptors don't get triggered, and we perceive the thing as black.

つまり、物体が可視光を十分に放射も反射もしていない場合、私たちのレセプターは作動せず、物体を黒として認識する。

But visible light isn't all there is.

しかし、可視光線だけがすべてではない。

To an infrared camera, I am positively glowing right now.

赤外線カメラで見ると、私は今まさに輝いている。

So from a broader physics perspective, black is defined as the absence of reflection at any wavelength.

つまり、より広い物理学の観点からは、黒はどの波長でも反射しないものと定義される。

And the lower a material's reflectance, the blacker it is.

そして素材の反射率が低ければ低いほど、黒くなる。

However, you can pick and choose how you measure that reflectance and get different results.

しかし、反射率の測定方法を選ぶことで、さまざまな結果を得ることができる。

Because 1.

なぜなら1.

Even materials that look black aren't equally reflective, or should I say non-reflective, at every single wavelength.

黒く見える素材でも、すべての波長で同じように反射するわけではない。

And 2.

そして2。

Your material might be better or worse at reflecting a beam of light depending on the angle the light is hitting it.

素材は、光が当たる角度によって、光線を反射しやすくなったり悪くなったりします。

So if you were gunning for our record for Blackest Black, you could go for the lowest reflectance that only appears at a specific angle and for a specific wavelength of light.

つまり、「最も黒い黒」の記録を狙うのであれば、特定の角度、特定の波長の光に対してのみ現れる最低の反射率を狙うことができる。

But you'd probably have a beef with a research team that developed a material with a lower overall reflectance.

しかし、全体的に反射率の低い素材を開発した研究チームには、おそらく不満があるだろう。

So scientists usually measure reflectance as the total light scattered in any direction.

そのため、科学者は通常、反射率をあらゆる方向に散乱した光の合計として測定する。

A reflectance of 100% means your material is the whitest white, and 0% is the blackest black.

反射率100%は、その素材が最も白い白であることを意味し、0%は最も黒い黒であることを意味する。

The terms aren't official, but super blacks tend to be materials with a reflectance of less than 0.5%, which is about 10 times less reflective than your blackest paints.

正式な用語ではないが、スーパーブラックは反射率が0.5％未満の素材を指すことが多い。

Meanwhile, ultra blacks are less than 0.05%.

一方、ウルトラ・ブラックは0.05％以下である。

But what's happening to the 99.95%?

しかし、99.95％はどうなっているのか？

Well, that light gets absorbed by the molecules in the material and converted into a different kind of energy.

その光は物質中の分子に吸収され、別の種類のエネルギーに変換される。

And eventually, the molecules emit that energy as heat.

そして最終的に、分子はそのエネルギーを熱として放出する。

That's why dark colors feel so warm after spending time in direct light.

直射日光の下で過ごした後、暗い色が暖かく感じるのはそのためだ。

All that absorption is why you've got everyone from astronomers to people trying to improve solar panel efficiency pursuing the blackest blacks.

天文学者からソーラーパネルの効率を向上させようとする人々までが、黒一色を追求するのはそのためだ。

If you can find something to paint the inside of your telescope, you can help wrangle any errant light rays from scattering around and messing up your astronomical observations.

望遠鏡の内側に塗れるものがあれば、光線が散らばって天体観測が台無しになるのを防ぐことができる。

Or if you find something that stops a solar cell bouncing a bunch of sunlight back into the atmosphere, you can maximize the amount of energy your solar panels can convert into electricity.

あるいは、太陽電池が太陽光を大気中に跳ね返すのを阻止する何かを見つければ、ソーラーパネルが電気に変換できるエネルギー量を最大化できる。

But before there were super black materials, there were normal black materials.

しかし、スーパーブラックマテリアルができる前は、普通のブラックマテリアルがあった。

Humans have used black pigments to create art for at least 12,000 years.

人類は少なくとも1万2千年前から、黒色顔料を使って芸術を創造してきた。

One example is charcoal, which is still popular in art classrooms across the world.

その一例が木炭で、今でも世界中の美術教室で人気がある。

Charcoal is made through a process called carbonization, where organic material is burned using very little oxygen so that the big and complex carbon-based molecules break down and leave behind mostly pure carbon.

炭は炭化と呼ばれるプロセスで作られる。有機物を酸素をほとんど使わずに燃やすことで、大きくて複雑な炭素ベースの分子が分解され、ほとんど純粋な炭素が残る。

The purer the carbon in your final product, the darker your charcoal is.

最終製品に含まれる炭素の純度が高ければ高いほど、炭の色は濃くなる。

That's because it's the carbon that's responsible for charcoal, as well as some other black pigments, being black.

木炭や他のいくつかの黒色顔料が黒いのは、炭素のおかげだからだ。

Thanks to its atomic structure, carbon absorbs light across a wide range of wavelengths.

炭素はその原子構造のおかげで、幅広い波長の光を吸収する。

So if you have a really pure charcoal sample, you can get a reflectance less than 10% across the visible light spectrum.

つまり、本当に純粋な木炭のサンプルであれば、可視光線全域で10％以下の反射率しか得られない。

But carbon isn't the only compound capable of absorbing light.

しかし、光を吸収できる化合物は炭素だけではない。

Humans used other pigments in art, such as squid ink, and that mostly gets its color from complex molecules called melanin.

人類はイカ墨のような他の顔料を美術品に使ったが、そのほとんどはメラニンと呼ばれる複雑な分子から色を得ている。

You might remember that melanins are responsible for color pigmentation across the animal kingdom, including humans.

メラニンは、人間を含む動物界全体の色素形成に関与していることを覚えているだろうか。

Then, starting in the 19th century, chemists discovered they could design pigment molecules.

そして19世紀に入り、化学者たちは顔料の分子をデザインできることを発見した。

Colors like cadmium red, cobalt blue, and chromium green are named after the ingredients whose structure makes them reflect certain wavelengths of light.

カドミウム・レッド、コバルト・ブルー、クロム・グリーンなどの色は、特定の波長の光を反射する構造を持つ成分から名付けられた。

These discoveries eventually led to a black paint with reflectance of less than 3%.

これらの発見が、最終的に反射率3％以下の黒色塗料につながった。

And if you're looking to create your own goth paradise, you can actually buy cans of the stuff.

自分だけのゴス・パラダイスを作りたいなら、実際に缶詰を買うこともできる。

But for a while, that was the best we could do.

でも、しばらくの間はそれが精一杯だった。

Pigments could only get so dark.

顔料の濃さは限られている。

And to get even less reflective, we needed some help from physics.

さらに反射を少なくするには、物理学の助けが必要だった。

Thank you for watching this SciShow video.

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SciShowは、私たちの活動を支えてくださる皆さんのような方々を常に必要としてきました。

If you like learning, getting curious about your world, and watching videos that are made by people and backed by science, well, you're in the right place.

学ぶこと、自分の世界に興味を持つこと、科学に裏打ちされた人々が作ったビデオを見ることが好きなら、あなたは正しい場所にいる。

And together, we can fill the internet with stuff like that.

そうすれば、インターネットをそんなもので埋め尽くすことができる。

From January 13th to February 3rd, we're running a fundraiser to keep SciShow going another year.

1月13日から2月3日まで、SciShowを今年も継続させるための募金活動を行っています。

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It's not just an object's chemical makeup that dictates how much light it absorbs, and therefore how black it is.

物体がどれだけ光を吸収するか、つまりどれだけ黒いかを決めるのは、物体の化学的構成だけではない。

Structure can, too.

構造もそうだ。

But for a long time, it was super tricky to create the super small structures you'd need to make blacks even blacker.

しかし、長い間、黒をさらに黒くするために必要な超小型の構造を作るのは非常に厄介だった。

Then in 2002, a brand new record was set.

そして2002年、新記録が樹立された。

A material that reflected less than 0.5% of visible light wavelengths.

可視光線の反射率が0.5％以下の素材。

And researchers achieved this by chemically eroding the surface, creating microscopic, light-absorbing craters.

研究者たちは、表面を化学的に侵食し、光を吸収する微細なクレーターを作ることでこれを達成した。

It was a huge leap in the search for the blackest black.

最も黒い黒を探し求める上での大きな飛躍だった。

But unfortunately, the method didn't work very well at infrared wavelengths.

しかし残念なことに、この方法は赤外線の波長ではあまりうまく機能しなかった。

And for many practical purposes, these light-absorbing materials should be great at that, too.

そして、多くの実用的な目的のために、これらの光吸収素材はその点でも優れているはずだ。

Then in the 2010s, a brand new technique hit the scene, and it really seemed to knock all the previous records out of the park.

そして2010年代、まったく新しい技術がシーンに登場し、それまでの記録をすべて打ち破った。

Now a little warning here, the materials we're talking about from now on are so black that your screen can't even express how black they are, so you'll have to trust us a bit when we tell you that these materials are really stunningly black.

ここで少し警告しておくが、これから紹介する素材は、スクリーンでは表現できないほど黒い。

Enter Vantablack, which claimed the world record for blackest black at the time.

当時、最も黒い黒の世界記録を主張したバンタブラックの登場だ。

Vanta is actually an acronym for Vertically Aligned Nanotube Array.

Vantaとは、Vertically Aligned Nanotube Arrayの頭文字をとったものだ。

And by nanotube, they mean carbon nanotubes.

ナノチューブとはカーボンナノチューブのことだ。

Because VACDNA doesn't really roll off the tongue.

VACDNAは舌を巻かないからね。

By the time Vantablack rolled around, academic labs and government research facilities like

バンタブラックが登場する頃には、次のような学術研究所や政府の研究施設があった。

NASA had already been working on this kind of technology for a couple years.

NASAはすでに数年前からこの種の技術に取り組んでいた。

Here's how it works.

仕組みはこうだ。

These super black coatings are created by growing forests of carbon nanotubes.

このスーパーブラックコーティングは、カーボンナノチューブを林立させることによって作られる。

And carbon nanotubes are very appropriately named because they're nanoscale tubes of pure carbon.

カーボンナノチューブは、純粋な炭素のナノスケールのチューブであるため、非常に適切な名前である。

Each of these trees are millionths of a meter tall, and billionths of a meter wide.

これらの木の高さは100万分の1メートル、幅は10億分の1メートルである。

And together, a nanotube forest can trap light and bounce it around the trees until it's absorbed by the carbon atoms.

そして、ナノチューブの森は一緒になって光を閉じ込め、炭素原子に吸収されるまで木々の間を跳ね返すことができる。

In other words, carbon nanotube forests are a perfect combination of the carbon-based black pigments and the structure-based absorption properties that scientists could achieve through chemical etching.

言い換えれば、カーボンナノチューブ・フォレストは、炭素ベースの黒色顔料と、科学者が化学エッチングによって達成できる構造ベースの吸収特性の完璧な組み合わせである。

So super black Vanta coatings consistently reflect less than 0.5% of light across visible and infrared wavelengths.

そのため、スーパーブラックVantaコーティングは、可視および赤外波長にわたって、光の反射率が一貫して0.5％未満となっている。

Before Vantablack came on the scene, several labs had demonstrated near-perfect absorption — less than 0.1% in the visible and near-infrared bands.

バンタブラックが登場する以前は、いくつかの研究所が、可視光と近赤外の帯域で0.1％未満という、ほぼ完璧な吸収率を実証していた。

But in 2014, Vantablack coined the catchiest name and thereby got all the hype.

しかし、2014年、バンタブラックは最もキャッチーな名前を作り、それによってすべての注目を集めた。

As for the world record, well, the company's research is closely guarded.

世界記録に関しては、同社の研究は厳重に守られている。

The level of black was supposedly independently verified, but not publicly peer-reviewed.

黒人のレベルは独自に検証されたはずだが、公に査読されたわけではない。

If you go by those numbers, the original Vantablack had reflectances as low as 0.05%, at least for visible light.

この数字から推測すると、オリジナルのバンタブラックの反射率は、少なくとも可視光線に対しては0.05％と低かった。

And the record-breaking contest has only accelerated since then.

そして、記録更新の競争はそれ以来加速している。

In 2015, a team created a super-efficient light absorber by suspending some funny-shaped nanoscale gold particles in water.

2015年、ある研究チームは、おかしな形をしたナノスケールの金粒子を水に懸濁させることで、超高効率の光吸収剤を作り出した。

Using the same principle as the carbon nanotube forests, these gold particles use their shape to bounce light between one another until its energy is totally dissipated.

カーボンナノチューブの森と同じ原理で、この金粒子はその形状を利用して、エネルギーが完全に消滅するまで光を互いに跳ね返す。

When you look at the numbers, the reflectance isn't quite as impressive as Vantablack — less than 2% of light across both visible and infrared wavelengths.

数字で見ると、反射率はバンタブラックほど印象的ではなく、可視光線と赤外線の両方の波長で2％以下である。

But the gold particles are more reliable across a range of wavelengths than Vantablack was.

しかし、金粒子はバンタブラックよりも波長の範囲にわたって信頼性が高い。

And they require far less material than carbon nanotubes in order to absorb the same amount of light.

また、同じ量の光を吸収するために必要な材料は、カーボンナノチューブよりもはるかに少ない。

Together, that was good enough for the Guinness Book of World Records to dub these gold nanoparticles as the new Blackest Black.

ギネスブックがこの金ナノ粒子を「最も黒い黒」として認定するには十分だった。

Then, in 2016, Vantablack beat the record with — wait for it — Vantablack 2!

そして2016年、Vantablackはその記録を更新する「Vantablack 2」を発表した！

With this new iteration, they clarified that across a broad spectrum of wavelengths, and viewed from all angles, Vantablack 2 always reflects less than 1% of light.

この新しいイテレーションでは、幅広い波長域で、あらゆる角度から見ても、バンタブラック2の光の反射率は常に1％未満であることを明らかにした。

But Vantablack isn't the current record-holder, and today's Blackest Black was discovered by accident.

しかし、バンタブラックは現在の記録保持者ではないし、今日のブラックエストブラックは偶然発見されたものだ。

In 2019, researchers were trying to boost the electrical conductance of aluminum.

2019年、研究者たちはアルミニウムの電気伝導性を高めようとしていた。

And it turns out the ability to move electrons around is closely related to the ability to absorb light.

そして、電子を移動させる能力は、光を吸収する能力と密接に関係していることが判明した。

So the team wound up discovering a coding process that reflects less than 0.01% of visible and infrared light from all angles.

そこで研究チームは、あらゆる角度から可視光線と赤外線を0.01％未満しか反射しないコーディングプロセスを発見した。

It even reflected less than 0.005% of certain wavelengths, making this new material not just super, but ultra black.

ある波長の反射率は0.005％以下であり、この新素材はスーパーブラックというよりウルトラブラックである。

The authors of this study think this could be due to a combination of factors, but mostly how they microscopically etched the surface of the aluminum before growing the nanotube forest on it.

この研究の著者たちは、これは複合的な要因によるものだと考えているが、その大部分は、ナノチューブの森を成長させる前にアルミニウムの表面を顕微鏡的にエッチングした方法によるものである。

This new ultra black coating made a big statement when an artist collaborated with the researchers to cover a $2 million diamond.

この新しいウルトラブラックコーティングは、あるアーティストが研究者と共同で200万ドルのダイヤモンドを覆い、大きな反響を呼んだ。

The piece was named The Redemption of Vanity and displayed at the New York Stock Exchange.

この作品は『虚栄の救済』と名付けられ、ニューヨーク証券取引所に展示された。

Now, so far, all these carbon nanotube-based coatings share a common weakness.

さて、これまでのところ、これらのカーボンナノチューブを使ったコーティングには共通の弱点がある。

They might be shock and vibration resistant.

衝撃や振動に強いかもしれない。

That makes them suitable for use on, say, the inside of a telescope that has to get to space via rocket.

そのため、例えばロケットで宇宙まで行かなければならない望遠鏡の内部に使用するのに適している。

But those tiny little nanotubes are delicate and easily destroyed by touch.

しかし、その小さな小さなナノチューブは繊細で、触れると簡単に破壊されてしまう。

And this is the real reason we can't deck ourselves out in Vantablack merch.

そしてこれが、ヴァンタブラックのグッズで身を固めることができない本当の理由なのだ。

The carbon nanotube forests can only be grown on specific kinds of surfaces, and those tiny trees just aren't fit for everyday wear and tear.

カーボンナノチューブの森は、特定の種類の表面でしか成長させることができない。

But in 2023, a new record was set for an ultra black, touch-proof material.

しかし2023年、超黒色でタッチプルーフの素材という新記録が打ち立てられた。

It boasts a reflectance of less than 0.02%.

0.02％以下の反射率を誇る。

The researchers managed this by making a surface with microcavities similar to the super black etching from 2002.

研究者たちは、2002年のスーパーブラックエッチングと同様のマイクロキャビティを持つ表面を作ることでこれを実現した。

Then they cast a mold of the microcavities and stamped the mold onto a polymer sheet.

その後、マイクロキャビティの型を取り、ポリマーシートに型押しした。

That polymer can maintain that stamped structure when you touch it, meaning ultra black materials might finally be making their way into commercial daily use.

このポリマーは、触っても型押しされた構造を維持することができる。つまり、ウルトラブラックの素材がついに商業的な日常使用に使われるようになるかもしれないということだ。

This is proof that carbon nanotubes don't have to be the future of really black materials.

これは、カーボンナノチューブが本当に黒い素材の未来になる必要はないという証拠だ。

In fact, in 2024, researchers accidentally made a super black material out of wood.

実際、2024年に研究者たちは偶然にも木材から超黒色物質を作り出した。

They were originally attempting to make wood more waterproof.

もともとは木材の防水性を高めようとしていた。

But they found that their plasma etching technique gave samples of basswood a light-absorbing texture reminiscent of the carbon nanotube forests.

しかし、プラズマエッチング技術によって、バスウッドのサンプルにカーボンナノチューブの森を思わせる光を吸収するテクスチャーが得られることがわかった。

They could also take advantage of lignins, the light-absorbing compounds naturally found in wood.

また、木材に自然に含まれる光を吸収する化合物であるリグニンを利用することもできる。

Altogether, their samples reflected about 0.7% of visible light.

その結果、可視光の約0.7％が反射された。

And the plasma etched wood still looked black when the team coated it with gold to improve the material's electrical conductance.

また、プラズマエッチングされた木材は、材料の電気伝導性を向上させるために金でコーティングしてもまだ黒く見えた。

The team has dreams of deploying their super black wood to consumers, at least in the form of watches or jewelry.

チームは、少なくとも時計やジュエリーの形で、超黒色木材を消費者に提供することを夢見ている。

But there's another way scientists might gift us some of the blackest blacks possible, by turning to nature itself for inspiration.

しかし、科学者が可能な限り真っ黒な黒を私たちにプレゼントしてくれるかもしれない別の方法がある。

That's right, researchers have been studying ultra black animals.

その通り、研究者たちは超黒色動物を研究している。

As it turns out, some species of spiders, birds, and deep sea fish have evolved super light-absorbing coloring with reflectances as low as 0.05%.

その結果、クモ、鳥、深海魚の一部の種は、反射率が0.05％という超光吸収カラーリングを進化させていることが判明した。

And the exact technique varies from creature to creature, but generally their ultra black appearances are thanks to a mixture of melanin pigments and micro-scale structures.

また、正確な技術は生物によって異なるが、一般的に彼らの真っ黒な外見は、メラニン色素とマイクロスケールの構造の混合物のおかげである。

While humans have managed to create blacker blacks than anything we've found in the animal kingdom, 0.05% is right in line with the original vantablack.

人間は動物界で発見されたものより黒い黒を作り出すことに成功しているが、0.05%はオリジナルのバンタブラックとほぼ同じである。

And nature managed to do that just with evolution, across many different biomes, and a lot earlier than our human-grown records were established.

そして自然は、多くの異なるバイオーム（生物多様性）にまたがって、人間が育てた記録が確立されるよりもずっと早く、進化だけでそれを成し遂げることができた。

I guess that gives scientists a lot to reflect on when it comes to making the blackest black.

最も黒い黒を作るということに関しては、科学者が反省すべき点が多いということだろう。

[♪ OUTRO ♪)]

[OUTRO］