美科学家研制出一种新超黑材料

2011-11-14 09:34 来源: 中国科学院
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  据英国《每日邮报》11月11日(北京时间)报道,美国科学家研制出一种新的超黑材料,能吸收几乎所有照射在其上的光,吸收率超过99%,在从紫外线到远红外线多个波段都获得了几近完美的吸光效果。科学家们表示,这种材料可广泛应用于从光抑制到为太空设备降温和“瘦身”等领域,有望开启太空技术研究的新时代。

  新材料是由中空且多壁的碳纳米管组成的一层纤薄涂层,纳米管之间细小的孔隙能收集和捕获背景光以防止其从表面反射出去对要测量的光造成干扰,由于只有很少一部分光反射离开,人眼和灵敏的探测器看到该材料为黑色。该材料可用在太空科学仪器中主要使用的硅、氮化硅、钛、不锈钢等不同表面上。

  科学家们表示,这种材料能显著减少用于探测宇宙中最微弱和最遥远的光的深空设备的发射光数量,因此,其最有可能用做太空传感装置的光抑制剂。另外,因为材料越黑,其辐射的热量就越多,所以,这种涂层也可作为冷却剂,用在一些为太空装置移除热量并将热量辐射回深空的设备中。在宇宙探索中,这些太空装置必须在超冷环境下工作,以收集宇宙深处物体发出的非常微弱的远红外信号。如果这些装置的冷度不够,其产生的热会淹没微弱信号。而且,这种涂层比其他吸光材料更轻,而对任何发往太空的装置来说,重量都是一个非常关键的因素。

  领导该研究的美国航空航天局(NASA)戈达德太空飞行中心的科学家约翰·哈格比安表示:“反射测试的结果表明,该材料的吸收能力是目前吸收能力最强材料的50多倍,其在从紫外线到远红外线多个波段都获得了几近完美的吸收效果,这是前所未有的创新。”

  该研究论文的合作者、戈达德研究中心的工程师曼纽尔·基哈达表示:“我们都对实验结果感到震惊,我们知道其吸光能力很强,但并没有想到其能将从紫外线到远红外线的光线一网打尽。”

  戈达德的科学家爱德·沃莱克补充道:“这是一种非常有潜力的材料。它柔韧、轻便且非常黑,它比现在广泛使用的吸光材料黑漆不止好一点。”