有史以来最黑材料 比黑还黑!几乎接近黑洞的100%

有史以来最黑材料 比黑还黑!几乎接近黑洞的100%

【比黑还黑!#科学家发现史上最黑材料#,可吸收99.995%入射光】麻省理工学院科学家试验如何在铝等导电材料上生长碳纳米管,以提高其电气和热性能时,意外发现能吸收99.995%入射光的有史以来“最黑”材料,几乎接近黑洞的100%。目前人们已知最黑材料是梵塔黑,能吸收99.96%入射光。

RT称,这种超黑材料由碳纳米管(CNTs)制成。据RT介绍,在此之前,人们已知最黑的材料是梵塔黑(Vantablack),能吸收99.96%的光。而麻省理工学院解释称,这种全新的、未命名的材料“反射的光比包括梵塔黑在内的所有其他超黑材料,少10倍”。

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有史以来最黑材料覆盖住了大钻石的光芒

据报道,该物质目前正在美国纽约一个艺术展上展出。麻省理工学院在校艺术家施特雷贝与研究人员合作,用该黑色材料覆盖一颗重达1678克拉、价值200万美元的天然黄钻,闪耀的钻石完全变成了黑色。施特雷贝表示:“由于碳纳米管具有极高的吸光性,任何物体,在这件事中即覆盖碳纳米管的大钻石,都会成为一种没有阴影的黑洞。”

RT说,研究人员尚不清楚这种新材料为何如此之黑,但对其潜力充满期待。该物质可以被用于望远镜和照相机以消除眩光,诺贝尔奖得主、天体物理学家约翰?马瑟(John Mather)正考虑利用它保护太空望远镜。

研究作者之一、麻省理工学院(MIT)航空航天教授布莱恩·沃德尔说,这种新材料除了具有艺术表现力外,还可能具有实用价值,例如用于遮光罩中减少不必要的眩光;帮助太空望远镜发现系外行星等。

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有史以来最黑材料就是它了CNT

最新研究合作者、上海交通大学材料科学与工程学院副教授崔可航对科技日报记者介绍说,他和沃德尔最初并不打算设计一种超黑材料,他们正尝试让CNT在铝等导电材料上生长,希望借此提高材料的电学和热学性能。

但当崔可航试图让CNT在铝上生长时遇到了麻烦:当铝暴露于空气中时,会被氧化,氧化物会覆盖铝,就像绝缘体一样,导致铝的导电和加热性能无法获得改善。于是,他开始寻找去除铝氧化层的方法,结果发现盐(氯化钠)可以解决。

当时,沃德尔团队正尝试让CNT在盐和其他产品(如小苏打和洗涤剂等)上生长。在对盐进行测试时,崔可航注意到氯离子会侵蚀铝的表面并溶解其氧化层。

崔可航发现,如果把铝箔浸泡在盐水中,可以去除氧化层。然后,他将铝箔转移到无氧环境中,防止其再氧化;最后,他将蚀刻的铝放入反应器中,并通过化学气相沉积法来生长碳纳米管。

结果表明,去除氧化层后,他们能在更低温度下(否则需要100摄氏度左右)让CNT在铝上生长。他们还发现,CNT与铝的结合显著提高了材料的热学和电学性能。

崔可航说:“但最令我们吃惊的是得到的新材料极黑,对于新材料光学反射率的测量表明,该材料从各个角度吸收的入射光都大于99.995%。”

研究人员目前还不能完全确定新材料为何会如此,但他们怀疑这可能与有点发黑的蚀刻铝与CNT相结合有关。他们认为,碳纳米管可以捕获并将大部分入射光转化为热,反射回去的光微乎其微,因此碳纳米管具有特别的黑色。

他们计划进一步研究,以厘清新材料为何这么黑。

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