Создан материал, поглощающий 99,5% света
Команда из 10 технологов Центра космических полётов им. Р. Годдарда НАСА разрабатывает наноматериал, который поглощает практически весь попадающий на него свет, т.е. является практически идеально...
Команда из 10 технологов Центра космических полётов им. Р. Годдарда НАСА разрабатывает наноматериал, который поглощает практически весь попадающий на него свет, т.е. является практически идеально черным. Он поможет ученым делать сложные научные измерения или наблюдать невидимые в настоящее время астрономические объекты такие, как планеты размером с Землю, вращающиеся вокруг далеких звезд.
Новый материал сделан на основе тонкого слоя из нескольких углеродных нанотрубок, которые примерно в 10 тыс. раз тоньше человеческого волоса. С помощью абсолютно черного материала специалисты НАСА хотят полностью устранить засветку оптических приборов "случайными" фотонами, которые создают помехи точным измерениям.
"Эта технология найдет широчайшее применение, - говорит инженер Лерой Спарр (Leroy Sparr), который проводит оценку эффективности материала для инструмента, предназначенного измерять количество углерода в процессе морского фотосинтеза. - Новый материал примерно в 10 раз лучше, чем черная краска, которую обычно использует NASA для подавления рассеянного света".
"Сверхчерный" материал найдет применение в космических телескопах, чувствительных оптических датчиках и множестве других областей, где требуется максимальное поглощение света
Уникальные свойства материала обусловлены его дизайном: нанотрубки упакованы вертикально - как жесткий ворс в ковре. Крошечные промежутки между трубками-"ворсинками" поглощают 99,5% света. Таким образом, очень мало фотонов отражаются от материала, что позволяет устранить влияние рассеянного света. Для человеческого глаза новый материал выглядит абсолютно черным пятном.
Команда начала работать над этой технологией еще в 2007 году. Ученые из Ренселлеровского политехнического института в 2008 году разработали аналогичный, еще более черный материал на основе углеродных нанотрубок, но покрытие НАСА, хоть и уступает по "черноте", пригодно для использования на космической технике.
Новый материал был создан благодаря открытию высокоадгезивной подложки, на которой растут углеродные нанотрубки диаметром всего несколько десятков нанометров.
Для выращивания углеродных нанотрубок ученые обычно применяют слой катализатора из железа на кремниевой подложке. Затем материал нагревается до 750°С и обдувается углеродсодержащим газом.
Специалисты НАСА долгое время экспериментировали с различными подложками и толщиной катализатора для создания материала, который не только поглощает свет, но и остается прочным и пригодным для использования в сложных условиях. В результате на титановой основе удалось вырастить прочное покрытие из нанотрубок, которое устойчиво к царапинам и годится для работы в космосе.