【行業動態】迄今最黑材料可吸收99.995%入射光

2021-01-13 澎湃新聞
【行業動態】迄今最黑材料可吸收99.995%入射光

2020-06-18 04:26 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務

中美科學家近日報告說，他們研製出了一種比之前最黑材料還要黑10倍的材料。新材料由碳納米管（CNT）陣列製成，可捕獲99.995%的入射光，是迄今為止最黑的材料。

據美國物理學家組織網近日報導，研究作者之一、麻省理工學院航空航天教授說，這種新材料除了具有藝術表現力外，還可能具有實用價值，例如用於遮光罩中減少不必要的眩光；幫助太空望遠鏡發現系外行星等。

最新研究合作者介紹說，他最初並不打算設計一種超黑材料，他們正嘗試讓CNT在鋁等導電材料上生長，希望藉此提高材料的電學和熱學性能。

但讓CNT在鋁上生長遇到了麻煩：鋁暴露於空氣中會被氧化，氧化物會覆蓋鋁，就像絕緣體一樣，導致鋁的導電和加熱性能無法改善。於是，他開始尋找去除鋁氧化層的方法，結果發現鹽（氯化鈉）可以解決。

當時，團隊正嘗試讓CNT在鹽和其他產品（如小蘇打和洗滌劑等）上生長。在對鹽進行測試時，研究人員注意到氯離子會侵蝕鋁的表面並溶解其氧化層。

研究人員發現，如果把鋁箔浸泡在鹽水中，可以去除氧化層。然後，他將鋁箔轉移到無氧環境中，防止其再氧化；最後，他將蝕刻的鋁放入反應器中，並通過化學氣相沉積法來生長碳納米管。

結果表明，去除氧化層後，他們能在更低溫度下（否則需要100℃左右）讓CNT在鋁上生長。他們還發現，CNT與鋁的「聯姻」顯著提高了材料的熱學和電學性能。

研究人員說：「最令我們吃驚的是得到的新材料極黑，對新材料光學反射率的測量表明，該材料從各個角度吸收的入射光都大於99.995%。」

研究人員目前還不能完全確定新材料為何會如此，但他們推測這可能與有點發黑的蝕刻鋁與CNT相結合有關。他們認為，碳納米管可以捕獲大部分入射光並將其轉化為熱，反射回去的光微乎其微，因此碳納米管具有特別的黑色。

他們計劃做進一步研究，以釐清新材料為何如此黑。

文章來源：科技日報

原標題：《【行業動態】迄今最黑材料可吸收99.995%入射光》

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