迄今最黑材料问世,吸收99.99%入射光,已引起航空航天界密切关注(3)
2024-01-13 来源:飞速影视
研究人员还发现,碳纳米管与铝的结合显著提高了材料的热学和电学性能——这也是他们的预期发现。但最令他们吃惊的,却是这种结合材料的颜色——是那么纯粹的黑。
为什么这么黑?
针对此次发现,崔可航回忆到:“在碳纳米管生长之前,我就有注意到它的颜色是很黑的。然而在碳纳米管生长之后,它看起来甚至更黑了。所以,我便想着应该去测量一下样品的光学反射率。”
图 | 上海交通大学材料科学与工程学院崔可航副教授(来源:smse.sjtu.edu)
崔可航测量了该材料的反射光量,不仅是从上方直接反射的,还有从其他所有可能的角度反射的光。结果表明,该材料从各个角度至少可以吸收 99.995% 的入射光。也就是说,它比目前最黑的物质,由英国 Surrey Nanosystems 公司制造的“Vantablack( 梵塔黑)”反射的光还要少 10 倍。
而且,不论该材料覆盖的物体是有凸起、凹陷或是任何类型的形态特征,无论从哪个角度看,这些特征都是人眼所看不见的,呈现出一片完全黑暗的虚无。
该项目的另一名领导者沃德尔表示,他们的研究团队通常不关注材料的光学特性,但这项工作是他们与麻省理工学院的艺术、科学和技术中心同时合作进行的,所以在这项发现中,艺术影响了科学。
沃德尔和崔可航已经为这项技术申请了专利,他们计划让所有的艺术家都可以免费使用这项新的 CNT 技术来进行非商业性质的艺术创作。
尽管目前,研究人员还不能完全确定造成这种材料不透明的机制,但他们猜测这可能与蚀刻铝和碳纳米管的结合有关。科学家们认为,密集的碳纳米管阵列可以吸收大部分射入的光线并将其转化为热能,反射出的光很少,因此碳纳米管具有特别的黑色。
沃德尔说:“不同种类的碳纳米管阵列都是非常黑的,但是对于为什么这种材料是最黑的,目前还缺乏机制上的理解。这也需要进一步的深入研究。”
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