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史上最黑物质:这种新材料能吸收99.96%光线 16克拉的钻

2019-12-01 20:59:43 阅读量:4937

原标题:史上最黑物质:这种新材料能吸收99.96%光线 16克拉的钻

最近,科学家们创造了“历史上最黑暗的材料”——这种材料可以吸收99.96%的光,这比以前任何材料都要暗十倍。

为了证明这种物质的黑色,麻省理工学院的研究人员用这种物质覆盖了一颗价值160万英镑的钻石。

这种高科技的“斗篷状”材料由生长在铝箔上的碳纳米管制成,能够吸收99.96%的光,是有史以来最黑的材料。

(图片和文本之间没有关系)

科学家们不确定导致这种材料如此黑暗的机制,但相信这是由于碳纳米管和氯蚀刻铝的配对。

碳纳米管是一种非常神奇的物质。它们重量轻,六边形结构完美连接,具有许多不同寻常的机械、电气和化学性质。例如,它的弹性模量相当于金刚石的弹性模量,大约是钢的5倍,但是它的密度只有钢的1/6。

2000年10月,宾夕法尼亚州立大学的研究人员表示,碳纳米管的强度比同等体积的钢高100倍,但重量仅为后者的1/6到1/7。

莫斯科大学的研究人员曾将碳纳米管置于1011兆帕的水压下(相当于水下10000米的压力)。由于巨大的压力,碳纳米管被压碎了。压力消除后,碳纳米管立即像弹簧一样恢复形状,并显示出良好的韧性。

2018年,北京大学的研究人员成功利用碳纳米管制造了芯片晶体管的核心部件,这种晶体管的运行速度是英特尔最先进的14纳米商用硅晶体管的三倍,消耗的能量仅为其四分之一。

对于这一发现,一些科学家说,当纳米管组装成垂直的“森林”时,几乎所有的光都可以转化成热能。

布莱恩·沃德尔教授说:“不同种类的碳纳米管森林被认为是非常黑的,但是对于为什么这种物质是最黑的还没有机械的理解。这需要进一步研究。”

领导这项研究的麻省理工学院的瓦德尔教授与常驻艺术家迪穆特·斯特雷贝(diemut strebe)和麻省理工学院前博士后崔克行(kehang cui)合作,用这种新的超短碳纳米管材料为一颗16.78克拉的天然黄色钻石涂上“隐形衣服”。

它发挥了惊人的作用,通常非常明亮的宝石完全进入黑暗,它似乎不存在。

然而,这一艺术实验也可能有实际应用,为空间望远镜的光学百叶窗提供一种材料,以减少不必要的眩光。

由于光的折射率低,可以达到抗杂散光的效果,使得光不会在望远镜镜筒中扩散。

它甚至比碳纳米管黑还要黑,碳纳米管黑曾被认为是世界上最黑的物质,吸收可见光波段高达99.965%的电磁辐射。

有趣的是,给这样一个物体拍照感觉像是照片被人为地涂上了黑色的颜料。

瓦德尔教授说:“非常黑的材料在光学和空间科学中有应用。当然,艺术家对黑色非常感兴趣,这可以追溯到文艺复兴之前。”

他补充道:“我们的材料比任何报道都要暗10倍,但我认为最黑暗物质的标题是一个会不断变化的目标。”

“总会有人找到更暗的物质,最终我们会理解所有潜在的机制,并能够正确设计最终的黑色。”

研究结果发表在最近的ACS应用材料和界面杂志上。

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