Le noir absolu

J’adore écouter les vulgarisateurs scientifiques sur Youtube. Je suis tombé sur une vidéo de l’un d’entre eux qui parlait du Vantablack et de ses propriétés. Celle-ci a grandement piqué ma curiosité et j’ai décidé de faire mon projet en m’inspirant de ce sujet.

Depuis toujours, les scientifiques s’intéressent aux propriétés des couleurs et même à l’absence de celles-ci. Il leur est déjà arrivé, en faisant des expériences qui n’ont aucun lien avec les couleurs, de découvrir un noir extrêmement profond, ce qui leur a fait se poser la question suivante : est-il possible d’obtenir le noir absolu? C'est aussi la question à laquelle je voulais répondre dans mon projet. Pour ce faire, j'ai exploré les propriétés des couleurs et de la lumière et l’expérimentation par les scientifiques qui a permis de produire un noir presque absolu et ainsi comprendre comment le recréer ou s'en approcher. Cette avancée révolutionnaire peut bénéficier à plusieurs domaines, notamment le secteur de l'astronomie (pour améliorer l'efficacité des télescopes en éliminant la pollution lumineuse), de l'armée (pour améliorer les techniques de camouflage sur leur véhicules), des arts et même de l'énergie (pour améliorer la capacité des panneaux solaires à absorber l'énergie lumineuse). Ces applications pourraient améliorer la technologie, l'efficacité énergétique et même la recherche scientifique.

Pour débuter mon projet, j’ai commencé par consulter plusieurs articles disponibles sur le web. Par la suite, j’ai consulté des vidéos qui m’ont aidé à mieux comprendre et visualiser le sujet que je vulgarise. Pour m’assurer que mes informations étaient fiables, j’ai consulté des sites de médias reconnus, des sites universitaires ainsi que des sites officiels (NASA, MIT, Radio Canada etc.). En faisant mes recherches sur le noir absolu, j’ai appris sur divers sujets entourant celui-ci, tel que la lumière, les couleurs, ses utilités et sa présence dans la nature. Cela m’a aidé à structurer la séquence d’exploration des étapes de mon projet. Comme le Vantablack et la matière du MIT sont très spécialisés et couteux, ils ne sont pas commercialisés pour le grand public. C’est pour cela que je me suis demandé si je pouvais me procurer une substance très noire, avec un cout raisonnable sur le marché. C’est alors que j’ai découvert le Musou black, qui absorbe 99,4% de la lumière. Avec cette peinture, j’ai pu faire divers tests sur plusieurs objets. Pour des résultats plus concluant, j'ai utilisé un aérographe et appliqué plusieurs couches. Même si cette peinture a un taux d’absorption de la lumière moindre que les autres substances décrites dans mon projet, j’ai quand même pu apprécier les effets d’un noir très profond et en constater les résultats, ce que j’ai trouvé très impressionnant.

La lumière est un rayonnement composé de particules se comportant comme une onde. Les longueurs d’onde comprises entre 400 et 780 nm constituent le spectre visible de la lumière. Dans ce spectre, chaque longueur d’onde correspond à une couleur. Selon la longueur d'onde réfléchie par un objet, notre œil perçoit les couleurs. Le noir lui, n’est pas une couleur, c’est plutôt l’absence de celles‑ci. Les surfaces noires absorbent la lumière, mais le noir qu’on a l’habitude de voir n’est pas totalement noir, car il reflète environ 10 % de la lumière. Si on réussissait à obtenir une matière absorbant 100 % de la lumière, on obtiendrait alors le noir absolu, rien ne serait visible en la regardant, ni reflet ni relief.

La NASA a été une des premières organisations à tenter de créer le noir absolu. Ils voulaient réduire la pollution lumineuse qui nous ébloui lorsqu’on regarde dans un télescope. En 2012, la compagnie Surrey NanoSystem a découvert le Vantablack, le noir le plus profond jamais produit à cette époque, en produisant une surface de nanotubes de carbone alignés verticalement. Ces nanotubes sont environ 100 000 fois plus fins qu’un cheveu humain et leur structure permet, lorsqu’ils sont en grand nombre, d’emprisonner la quasi‑totalité (99,965 %) de la lumière à laquelle ils sont exposés. Les nanotubes qui recouvrent une surface font l’effet d’une forêt d’où la lumière ne peut s’échapper. Cet objet paraît alors totalement noir ou invisible. Cette avancée révolutionnaire a servi dans plusieurs domaines, dont celui de l’aérospatiale, de l’astronomie, de l’art, de l’armée et même de l’automobile.

Plus récemment, en 2018, les chercheurs du MIT ont découvert par hasard la nouvelle matière la plus noire du monde. Ceux‑ci faisaient une expérience avec des nanotubes de carbone pour améliorer la conductivité thermique de l’aluminium et ils se sont rendu compte que la matière absorbait 99,995 % de la lumière, ce qui est énorme. Cette découverte a engendré une sorte de « course » à la substance la plus noire. Le problème des nanotubes est qu’ils sont très instables, ce qui les rend inutilisables dans les milieux aux conditions variables. Les chercheurs pensent utiliser des nanoparticules d’oxydes métalliques qui absorbent moins bien la lumière, mais qui sont beaucoup plus résistantes.

Il existe dans la nature quelques exemples de noirs extrêmement profonds. Les fonctions de l’ultra‑noir dans la nature sont: le camouflage, la communication, l’évitement des prédateurs. Un exemple particulièrement intéressant se retrouve chez certains papillons, dont le Troides Brookiana. En observant ces ailes au microscope, les chercheurs ont découvert une structure très spéciale sur leurs écailles. Celles‑ci leur permettent d’absorber la quasi‑totalité (99,94 %) de la lumière à laquelle elles sont exposées. Le revêtement noir des ailes de ce papillon présente plusieurs avantages au niveau de sa résistance et de sa très faible épaisseur. Réussir à le reproduire permettrait de faciliter l’utilisation des noirs profonds.

Grâce à mon projet, j'ai pu apprendre que bien que l’Homme n’ait pas encore réussi à reproduire artificiellement le noir absolu, il s’en approche grandement. Par contre, il est possible d’affirmer que celui-ci existe. Au centre de notre galaxie et ailleurs dans l’univers, il existe des trous noirs. Selon le site de l'agence spatiale canadienne, ces trous noirs se forment lors de la mort d’une étoile. Lorsque cela se produit, le noyau de l’étoile s’effondre et crée une gigantesque explosion qui concentre la matière en un point appelé singularité. Leur force gravitationnelle extrême fait en sorte qu’aucune particule ni rayonnement ne peuvent s’en éloigner, pas même la lumière. Puisqu’aucune lumière ne peut être reflétée, ces points apparaissent alors totalement noirs, d’où leur appellation. Ayant constaté les diverses utilités du noir très profond, les scientifiques continuent leurs recherches pour permettre son utilisation à plus grande échelle et améliorer sa résistance. Ils pourront certainement s’inspirer de ce qui est déjà présent dans la nature pour y arriver. Ce projet m’a permis de mieux comprendre l’importance du noir très profond et les possibilités qu’il offre dans plusieurs domaines scientifiques et technologiques

Pour continuer mes recherches, je pourrais mieux me renseigner sur les différentes techniques qui permettent de produire des nanotubes de carbone. J’aimerais aussi mieux étudier les alternatives plus résistantes, comme celles des nanoparticules d’oxydes métalliques, j'aimerais en connaitre un peu plus sur celles-ci. Les prochaines étapes seraient d’explorer comment ces matériaux pourraient être utilisés à plus grande échelle. J'aimerais aussi étudier plus précisément les structures naturelles, notamment celles du papillon Troides Brookiana, mais aussi celles des autres insectes ou oiseaux, pour améliorer le champ d'utilisation des noirs très profonds.

Je tiens à remercier mes parents qui m’ont soutenu dans mes recherches et dans la rédaction du projet. Ceux-ci m'ont également aider à acheter la peinture Musou Black et à faire des tests sur différents objets. Je remercie aussi ma professeure de sciences, Mme Sabrina Girard qui a cru en moi et qui m'a guidé tout au long du projet. J’ai également pu compter sur le support de Mme Karine Ouellet, ma professeure de français, qui m’a aidé à corriger et améliorer la qualité de mon texte. Finalement, Mme Isabelle Cyr, bibliothécaire à mon école, m'a aidé à rédiger une bibliographie selon les normes en vigueur. C'est grâce à leur soutien que j'ai pu me rendre jusqu'ici. Merci à tous.

Bibliographie

1 : Larousse. (s.d.). [Lumière]. Dans Dictionnaire Larousse.fr. (En ligne). (Consulté le 10 novembre 2025). Disponible :

https://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/lumi%C3%A8re/48043#:~:text=1.,la%20lumi%C3%A8re%20dans%20la%20pi%C3%A8ce.

2 : Sciences & Vie TV. Les secrets du noir absolu – Les chroniques de la science. Murielle Valin, Jounaliste, Sciences & Vie Magazine (Vidéo en ligne). (Consulté le 23 octobre 2025). Disponible :

https://youtu.be/z5zdVC4rD20?si=KZqqZ0CzKjFzjNsX<

3 : Fleur Brosseau. Un noir absolu dans les ailes d’un papillon. Trust my science. (En ligne). 23 mars 2020 (Consulté le 10 novembre 2025). Disponible :

https://trustmyscience.com/noir-absolu-ailes-papillon/

4 : Institut national de recherches scientifiques (INRS). Nanomatériaux – Terminologie et définitions. (Consulté le 10 novembre 2025). Disponible :

https://www.inrs.fr/risques/nanomateriaux/terminologiedefinition.html#:~:text=comprendre%20le%20nanomonde.-,Le%20nanomonde,1%20de%20la%20ED%206050)./

5 : Jean-Michel Lahire. Des chercheurs créent par inadvertance le noir absolu. Le Dauphiné. (En ligne). 16 septembre 2019. (Consulté le 15 novembre 2025). Disponible :

https://www.ledauphine.com/france-monde/2019/09/16/des-chercheurs-creent-par-inadvertance-un-noir-absolu

6: Truman Chambers, BFA Two-Dimensional Studies. The Vantablack Controversy: Anish Kappor vs. Stuart Semple. The Collector. (En ligne). 28 Janvier 2021. (Consulté le 15 novembre 2025). Disponible :

https://www.thecollector.com/vantablack-anish-kapoor-stuart-semple-controversy/

7 : Radio Canada Info. Nouveau record du noir le plus total. 17 septembre 2019. (En ligne). (Consulté le 15 novembre 2025). Disponible :

https://ici.radio-canada.ca/nouvelle/1304911/noir-total-materiau-record

8 : Marine Corniou. Le noir le plus noir. Québec Sciences. (En ligne). 1er mai 2025. (Consulté le 26 novembre 2025). Disponible :

https://www.quebecscience.qc.ca/sciences/le-noir-le-plus-noir/

9 : Gouvernement du Canada. Agence Spatiale Canadienne. Fiche d’informations – Les trous noirs (En ligne). Disponible :

https://www.asc-csa.gc.ca/fra/astronomie/fiches-information/trous-noirs.asp

10: Sources images ProjectBoard:

Le Troides Brookiana

Photo de R. Stickney - Museum of Life and Science

Structure des ailes du papillon Troides Brookiana

Crédits : Alex Davis, Duke University.

Le Vantablack

Sculpture peinte avec du Vantablack qui absorbe 99.96 % de la lumière. Photo tirée de Surrey Nanosystems 2025

Les Nanotubes de carbones

Scanning electron microscopy (SEM) images of a carbon nanotube film synthesized in a two-step experiment (left) and SEM image of a densely packed aligned MWNT film.

Extrait de F. Rohmund, R.-E. Morjan, G. Ledoux, F. Huisken, and R. Alexandrescu, J. Vac. Sci. Technol. B 20 , 802 (2002). American Vacuum Society (Ref. 74).

Télescope James Webb

NASA/Desiree Stover

Le spectre visible de la lumière

Le spectre visible de la lumière – Illustration par Anouk Noël

Figure 13.1 du manuel Arts restauratifs : Thanatoplastie et soins de présentation, de David Emond.

Trou noir

https://trustmyscience.com/un-trou-noir-supermassif-denude-parcourt-l-univers/

Nanoparticules d'oxyde de Zinc

https://fr.dreamstime.com/nanoparticles-zno-d-oxyde-zinc-image99693470

11 : Personnes-Ressources :

Mme Sabrina Girard, professeure de sciences et technologies, École Secondaire de l’Odyssée Lafontaine. Guide tout au long du projet.

Mme Karine Ouellet, professeure de français, École Secondaire de l’Odyssée Lafontaine. Support à la rédaction et correction.

Mme Isabelle Cyr, bibliothécaire, École Secondaire de l’Odyssée Lafontaine. Aide aux référencements et à la bibliographie.

M. Jean-Nicolas Boivin et Mme Marie-Eve Paquette, parents. Correction, aide à la mise en page et traduction d’un texte anglophone.