مواد و ساخت پیشرفته

مهندسان دانشگاه MIT ماده‌ای را ساخته‌اند که می‌گویند 10 برابر از هر ماده سیاهی که قبلاً گزارش‌شده است، سیاه‌تر است. این ماده از نانولوله‌های کربنی که به‌صورت عمودی(CNTs) بر روی یک سطح زدایش شده از فویل آلومینیوم توسط کلرید سدیم، رشد کرده‌اند، ساخته‌شده است. این لایه فویل حداقل 99.995٪ از هر نور ورودی را به دام می‌اندازد. کشف این ماده فوق سیاه به‌طور تصادفی در حین کار برای رشد CNT ها روی آلومینیوم، اتفاق افتاد.
هنگامی‌که آلومینیوم در معرض هوا قرار بگیرد، با لایه‌ای از اکسید که عایق است، پوشانده می‌شود و این لایه مانع از انتقال الکتریسیته و گرما می‌شود. محققان به دنبال راه‌هایی برای از بین بردن این لایه اکسید شده، یک محلول حاوی نمک کشف کردند. آنها فویل آلومینیوم را در آب‌نمک غوطه‌ور کردند و لایه اکسید را حل کردند. آنها فویل‌ها را به محیطی بدون اکسیژن منتقل کرده و سپس آلومینیوم زدایش شده را درون یک کوره قرار دادند و از تکنیک‌های رسوب بخار شیمیایی برای رشد CNT ها استفاده کردند. آنها علاوه بر بهبود خواص حرارتی و الکتریکی ماده، به سیاهی فوق‌العاده بالایی برای این ماده دست یافتند.
بازتاب نوری نمونه در این گروه تحقیقاتی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که این ماده تحت هر زاویه تابشی¬ای بیش از 99.995 درصد نور ورودی را جذب می‌کند. این ساختار مهندسی شده CNT، یک جسم سیاه بدون وابسته به جهت تابشی را با میزان بازتاب 5-10x1 در طیف وسیعی از ناحیه ماوراءبنفش تا تراهرتز را نشان داد. محققان می‌گویند، این طراحی ساختاری از CNT می‌تواند جذب نوری بسیار بالا با خواص الکتریکی عالی و همچنین قابلیت تولید در مقیاس صنعتی را ارائه دهد.
این مطالب در یک نمایشگاه در نیویورک در معرض نمایش است که در آن از یک الماس 16.78 قیراطی پوشیده از مواد CNT جدید، استفاده شده است. در زیر این پوشش تاریک، وجوه درخشان الماس در یک پس‌زمینه صاف و سیاه ناپدید شده است. برای این ساختار جدید کاربردهای اپتیکی و فضایی گوناگونی وجود دارد.
منبع:
https://www.photonics.com/Article.aspx?AID=65120&refer=weeklyNewsletter&utm_source=weeklyNewsletter_2019_09_19&utm_medium=email&utm_campaign=weeklyNewsletter&PID=6