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『知識園地』史上最黑的材料
2008/11/28 21:34:30瀏覽420|回應0|推薦0

    2008年1月15日,美國研究人員宣布新開發出一種納米材料,它對可見光的吸收率超過99.9%,是目前已知的顏色最黑的材料。新材料實際上是一種由碳納米管形成的“毯子”,這些碳納米管像直立的草一樣排列,這種排列方式能夠有效地吸收光。研究人員指出,由于這種材料幾乎能吸收所有入射的可見光,因此它在太陽能的收集和利用方面可能具有較大應用潛力。圖為研究人員在用這種材料進行光反射實驗。 新華社/路透

    什麼才可被稱為最黑,美國科學家給出答案。美國休斯敦市賴斯大學研究人員打破由英國科學家創造的世界最黑材料紀錄,制造出比前者還要黑上3倍的人工材料,已申報吉尼斯世界紀錄。

    到底 多黑?

    此前世界上最黑材料紀錄由英國科學家保持,他們利用蝕刻技術,用硝酸浸泡鎳磷合金,制造出光線反射率極低的黑色表面材料。這次由美國休斯敦市賴斯大學研究人員制造的黑材料比前者足足黑上3倍,更比美國國家標準與技術研究所規定的標準黑色黑了30倍。

    美國研究者制造的黑材料已經幾乎達到人類一直追求的“理想”純黑:零折射率,能吸收100%的光線色彩。

    美國賴斯大學研究組負責人普利克·阿賈揚15日接受路透社記者電話採訪時說:“所有射入黑材料的光線基本上都被吸收了。”他認為,這次實驗在光線吸收的研究中又向前邁了一大步。

    美國科學家這次造出的黑材料光線反射率僅0.045%,打破了之前0.16%的世界紀錄,而一般的黑色顏料光線折射率在5%到10%之間。

    具體構造

    據阿賈揚介紹,黑材料之所以成為世界最黑,主有以下三個原因:

    首先,材料由碳納米管構成,碳管又由碳粒組成。碳粒非常微小,大概是一根頭發直徑的四百分之一。這些碳粒緊密地聚集在一起,形成細小的電子管。碳管幫助吸收了一部分光線。

    其次,碳管形狀像草葉一樣,每一葉碳管中間都有微小的縫隙。正是這些縫隙中的空間吸收了大部分光線。

    最後,研究人員把碳管表面造得粗糙且不規則,以此降低光線折射率,提高光線吸收水平。

    科學用途

    研究人員說,他們的研究並非是為打破吉尼斯紀錄,而是因為造出的黑材料可具有多種用途。

    例如,這項研究可將太陽能轉化成能源使用,比如用來制造太陽能面板。“這種材料能將所有射入光線吸收進來,想一想,那是多麼高的效率啊!”阿賈揚說。

    此外,黑材料還可用于紅外線檢測以及天文觀察。因為散射光線極少,用來制造望遠鏡也非常合適。

    研究者們目前只用可視光測試了黑材料。現在他們想用紅外線和紫外線來作測試,看黑材料是否能發揮同樣的光線吸收率。同時,研究人員還將對波長,包括通訊係統中常使用的輻射進行試驗。

    阿賈揚說:“如果黑材料能阻擋輻射,我們就可以使用在情報以及防衛設施中。”

                                                                                                             資料來源:新華網

( 知識學習科學百科 )
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引用
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