Из золота сделали самый черный материал

Физики из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы создали материал, владеющий рекордным поглощением света в узких слоях. Он представляет собой наночастицы золота определенной формы, талантливые поглощать более чем 98,43 процента видимого и инфракрасного излучения. Вследствие этого он думается полностью тёмным. Авторы отмечают, что при его разработке вдохновлялись строением надкрыльев одного из самых белых организмов на Земле — жука Cyphochilus.

Изучение размещено в Nature Nanotechnology, коротко о нем говорит блог Королевского химического общества (Англия).

Материал складывается из наночастиц золота сложной формы: любая из них представляет собой золотую сферу с прикрепленным к ней золотым наностержнем. Авторы поняли, что такие частицы, расположенные хаотично, способны трудиться как фактически нескончаемая сеть волноводов — когда фотон попадает в таковой волновод, он больше не имеет возможности из него выйти. Ученые отмечают, что у таковой совокупности нет теоретического предела поглощения, другими словами на ее базе вероятно создание краски со 100-процентным поглощением.

Из золота сделали самый черный материалФотография наночастиц золота, использованных в работе. Просвечивающая электронная микроскопия. Изображение: J. Huang et al. / Nature Nanotechnology, 2015

Экспериментально материаловедам удалось добиться поглощения более чем 98 процентов света в слое наночастиц толщиной в 10,2 микрометра. Наряду с этим принципиально важно подчернуть, что такая величина поглощения соответствовала диапазону длин волн от 400 нанометров (фиолетовый свет) до 1400 нанометров (инфракрасное излучение), а угол освещения в опыте отклонялся от вертикального на величину впредь до 60 градусов. Пиковое поглощение составило 99,7 процента.

По словам авторов, это рекордные показатели для слоев таковой толщины.

принцип и Строение действия материала. Изображение: J. Huang et al. / Nature Nanotechnology, 2015

«Чернота» материала определяется тем, какую часть оптического излучения он поглощает. Ранние попытки создать такие материалы основывались на использовании процесса и оптимизации поглощения упорядоченных массивов углеродных нанотрубок. Главным минусом для того чтобы подхода выяснилось то, что материал сохраняет собственную «черноту» только под вертикальным освещением — при же бокового освещения и отклонения интенсивность поглощения делается меньше.

Мысль хаотичности структуры, по словам авторов, была позаимствована у природы. Надкрылья жуков рода Cyphochilus являются прямой противоположностью предложенному материалу — они владеют фактически совершенным рассеянием света оптических длин волн. Ученые, в некоем смысле, инвертировали их строение, создав новый материал. 

Создатель: Владимир Королёв

VANTABLACK — САМЫЙ ТЁМНЫЙ МАТЕРИАЛ В МИРЕ

Статьи, которые будут Вам интересны: