Il y a des couleurs qui font vendre des voitures, et puis il y a le noir. Mais aujourd’hui, nous ne parlons pas de n’importe quel noir, mais d’un noir si profond que la lumière semble y tomber pour ne plus jamais en ressortir. Un noir qui transforme un véhicule tridimensionnel en une silhouette bidimensionnelle, comme un trou découpé dans le paysage.
Pendant des années, ce niveau de noirceur a été un rêve de laboratoire, une bizarrerie technologique réservée aux télescopes spatiaux et aux œuvres d’art exclusives. Aujourd’hui, une équipe de chercheurs chinois a réussi à franchir le pas que l’industrie automobile attendait depuis une décennie : un revêtement ultra-noir qui peut être appliqué avec des techniques de peinture conventionnelles et qui résiste également aux éléments.
Pourquoi la course pour l’homme noir le plus noir du monde se déroule en Chine
Sur le marché automobile chinois, le noir est devenu le couleur de la mode par excellence. Ce qui était autrefois un marché dominé par les blancs – il représentait autrefois les deux tiers des ventes – a connu un changement radical. Aujourd’hui, le noir représente près d’un quart des ventes de voitures neuves dans le pays.
Nous parlons de 7,5 millions de véhicules noirs par an (plus que le marché combiné de l’Europe et de l’Amérique du Nord). Cette échelle génère des économies colossales pour les fabricants de peinture, créant une incitation économique qui accélère la recherche et le développement. Le noir, en Chine, est la couleur du statut et du luxe et il semble que la devise soit : plus c’est noir, mieux c’est.
Qu’est-ce qu’un revêtement ultra noir ? La science du « trou noir »
Pour comprendre pourquoi cette avancée est si révolutionnaire, il vaut la peine de faire un voyage dans le monde de l’infinitésimal. Un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre. Nous parlons d’échelles atomiques. Dans ce territoire microscopique, les scientifiques ont réussi à créer des forêts de tubes de carbone alignés verticalement, comme s’il s’agissait d’arbres nains posés à la surface. Chacun de ces nanotubes ne mesure que quelques atomes de diamètre.
Ce cadre, connu sous le nom VACANT (de l’anglais Vertically Aligned Carbon Nanotube), agit comme un piège optique. Lorsqu’un photon de lumière frappe cette surface, il ne trouve pas une couche lisse qui le renvoie vers l’extérieur, mais plutôt un labyrinthe de parois verticales où il rebondit encore et encore jusqu’à ce que son énergie soit complètement dissipée sous forme de chaleur.
Le résultat : la lumière est absorbée au lieu d’être réfléchie. Et sans lumière réfléchie, il n’y a pas de couleur à percevoir. Juste un vide noir. Les matériaux basés sur cette technologie sont capables d’absorber entre 98 % et 99,9 % de la lumière sur l’ensemble du spectre, de l’ultraviolet à l’infrarouge lointain. Pour mettre les choses en perspective : un noir classique absorbe entre 95 % et 98 % de la lumière. Ce petit pourcentage de marge fait la différence entre une voiture noire et une voiture qui ressemble à un trou en réalité.
Le rêve non réalisé de BMW et Vantablack
La fascination pour ce niveau de noirceur n’est pas nouvelle. En 2014, la société britannique Surrey NanoSystems a présenté Vantanoirun revêtement à base de nanotubes de carbone qui absorbe 99,965 % de la lumière incidente.
Le matériau a fait sensation dans le monde de l’art lorsque l’artiste Anish Kapoor a acquis les droits exclusifs pour son utilisation artistique, déclenchant une polémique qui résonne encore dans le secteur créatif. Mais c’est en 2019 que le rêve d’une voiture ultra-noire semble se réaliser.
BMW a présenté une X6 Vantablack au Salon automobile de Francfort, décrite comme « la voiture la plus noire du monde ».
Les images du véhicule étaient bouleversantes : le SUV allemand, l’un des modèles les plus robustes du marché, ressemblait à une silhouette plate, une découpe de carton sur l’asphalte. Les phares, calandre et autres éléments chromatiques contrastaient brutalement avec une carrosserie qui semblait avaler la lumière.
Mais le rêve n’a pas duré longtemps. Vantablack était fragile, coûteux et difficile à appliquer. La version utilisée par BMW, appelée VBx2, était une variante adaptée qui, même si elle permettait la peinture au pistolet, était néanmoins extrêmement sensible aux facteurs environnementaux tels que la lumière et la poussière, qui dégradaient sa finition. De plus, son adhérence à la carrosserie était limitée et sa durabilité insuffisante pour un usage quotidien. Le X6 Vantablack est resté un exercice de style, une pièce de musée qui n’a jamais atteint les concessions.
La percée chinoise : quand le carbone rencontre le carbone
Ce que les chercheurs du groupe Nipsea à Shanghai – dirigés par le chimiste Zhiwei Liu – ont réussi à résoudre, c’est précisément ces deux problèmes : la fragilité et la difficulté d’application. Son revêtement, nommé CB-CNT (Carbon Black-Carbon Nanotube) combine deux formes de carbone : le pigment noir de carbone, le même que celui utilisé dans les peintures depuis des décennies, et les nanotubes de carbone de haute technologie.
Le génie de la démarche réside dans l’auto-organisation des matériaux. Une fois mélangées, les particules de pigment carboné s’alignent le long des nanotubes, créant un paysage accidenté de pics et de vallées microscopiques. Ces vallées agissent comme des pièges optiques : la lumière entre, rebondit sur les parois en carbone et finit par être absorbée.
Le résultat est un revêtement qui absorbe 99,90 % de la lumière visible. En termes de réflectance, cela se traduit par seulement 0,08 % de la lumière réfléchie. La grande nouveauté n’est pas tant le chiffre – Vantablack est encore légèrement plus noir avec son taux d’absorption de 99,965 % – mais le fait que ce nouveau revêtement puisse être appliqué avec des pistolets à peinture classiques déjà utilisés par les constructeurs automobiles. Il n’est pas nécessaire d’installer un équipement coûteux de dépôt en phase vapeur ou de travailler dans des chambres à vide. Vaporisez-la comme n’importe quelle autre peinture et c’est tout.
La clé : robustesse contre noirceur absolue
Les chercheurs ont soumis leur revêtement à des tests de durabilité qui auraient déchiqueté le Vantablack original. Les panneaux peints ont résisté à dix jours d’immersion dans une eau à 40°C sans présenter de dommages visibles. Ils ont également passé avec succès les tests d’humidité de 95 % pendant deux semaines et les tests d’adhérence standards. Vantablack, en revanche, était si délicat que même la lumière et la poussière pouvaient dégrader sa finition.
Comme le souligne un chercheur de l’Institut national américain des normes et technologies : « Il est très difficile d’avoir à la fois du super noir et du super robuste ». L’équipe chinoise a atteint cet équilibre. Ils ont sacrifié une fraction de la noirceur pour obtenir quelque chose de bien plus précieux : la possibilité que cette matière quitte le laboratoire et arrive dans la rue.
Que nous réserve l’avenir ? L’horizon des « quatre neuf »
Le travail des chercheurs chinois n’est pas terminé. En fait, ils sont loin d’avoir atteint la limite théorique du possible. À l’avenir, ils prévoient d’incorporer la technologie d’indice de réfraction gradué (GRIT), qui crée des couches graduées sur le revêtement afin de réduire davantage la réflexion de la surface et d’absorber davantage de lumière. L’objectif ultime est d’atteindre ce que les scientifiques appellent « les quatre neuf » : une absorption lumineuse de 99,99 %.
Sur ce territoire, la mesure devient un défi en soi. « C’est aussi difficile que de fabriquer le revêtement lui-même quand on parle des quatre neuf », explique un physicien du NIST. Les instruments de mesure conventionnels ne disposent pas de la précision nécessaire pour quantifier des réflectances aussi faibles, ce qui nécessite le développement de nouvelles méthodes de caractérisation. Mais même sans atteindre ce chiffre mythique, le revêtement CB-CNT a déjà fait ses preuves.
Les chercheurs travaillent actuellement à la vérification de la fenêtre d’application du revêtement et à des validations approfondies de ses propriétés. Sa résistance aux rayons UV, aux rayures, à la corrosion et aux impacts de pierres reste à évaluer avant de pouvoir être commercialisé. Mais le chemin est tracé.
Plus qu’un tableau : symbole d’une nouvelle ère industrielle
Cette avancée transcende l’esthétique ou la technologie. Cela représente un changement dans l’équilibre des pouvoirs dans l’industrie automobile mondiale. Depuis des décennies, des entreprises comme BASF ou PPG dominent le marché des peintures automobiles haut de gamme.
L’émergence de Nipsea – un groupe basé à Singapour mais avec son centre de R&D à Shanghai – indique que la supply chain chinoise est déjà en concurrence sur les segments à plus forte valeur ajoutée. C’est une déclaration d’intention. Cela démontre que l’industrie chinoise peut passer du statut de centre manufacturier à celui de générateur de technologies de pointe. Et dans un marché où la couleur est devenue un argument de vente, disposer de la technologie permettant de produire le noir le plus noir au monde, et ce de manière pratique et durable, constitue un avantage concurrentiel majeur.
Via : EurekAlert
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