этот материал доступен на русском

Вчені створили «найчорніший» матеріал на сьогоднішній день

14:08, 13 вересня 2019
Наука та IT
662 0
Алмаз після покриття шаром нового матеріалу / фото MIT

Вчені використовували вуглецеві нанотрубки, щоб створити матеріал, який в десять разів темніший за все, що відомо людям на сьогоднішній день.

Попередній рекорд належав матеріалу під назвою vantablack. Він складається з вертикально вирівняних вуглецевих нанотрубок і здатний поглинати до 99,965 відсотків світла. Виявилося, що цей неймовірний показник можна збільшити, використовуючи навіть ті ж самі масиви нанотрубок. Про це пише Naked Science.

Насправді автори нового матеріалу, який побив попередній рекорд по поглинанню світла, не збиралися його створювати. Вони лише хотіли поліпшити теплові і електричні властивості алюмінію, вирощуючи на ньому вуглецеві нанотрубки. У своїй роботі вчені знайшли спосіб видалити з поверхні алюмінію шар його оксиду, що перешкоджає проходженню електричного струму. Це вдалося зробити за допомогою солей, що містять іони хлору.

Читайте такожВчені витворили 2D-золото з товщиною у два атоми

На другому етапі дослідження вчені змогли виростити на очищеній алюмінієвої поверхні нанотрубки, осаджуючи на ній пари вуглецю. Зрештою дослідники отримали чорний матеріал, який, як і очікувалося, мав кращі теплові та електричні властивості. Але виявилося і те, що ніхто з авторів роботи не передбачав — матеріал виявився «дуже чорним».

Заради інтересу дослідники вирішили виміряти його коефіцієнт поглинання світла. Виявилося, що новий матеріал здатний поглинути до 99,995 відсотків падаючого на нього випромінювання. Причому це значення не мінялося при будь-якому куті падіння.

Вчені не зовсім впевнені в механізмі рекордної непрозорості матеріалу. Але вони підозрюють, що це може мати якесь відношення до комбінації витравленого алюмінію, який вже має чорний колір з вуглецевими нанотрубками. Вчені вважають, що масиви вуглецевих нанотрубок можуть вловлювати і перетворювати велику частину світла, що надходить в тепло, відбиваючи назад дуже малу його кількість у вигляді світла.

Пояснити ефект можна тим, що фотони, потрапляючи в простір між нанотрубками, застряють там і втрачають енергію від зіткнення з нанооб'єктами. Рано чи пізно фотони втрачають всю енергію і, потрапляючи в електронні мешкали вуглецю, повністю зникають.

Якщо ви знайшли помилку, видiлiть її мишкою та натисніть Ctrl+Enter