Инженеры НАСА создали материал, поглощающий более 99% света в ультрафиолетовом, видимом, инфракрасном и дальнем инфракрасном диапазонах излучения. Этот материал может открыть новые горизонты в развитии космической техники.
«Наш материал поглощает от 10 до 100 раз больше излучения, чем существующие аналоги, — утверждает ведущий разработчик из Центра космических полетов Годдарда Джон Акопян. — Другие добивались почти идеальных результатов главным образом в ультрафиолетовом и видимом спектре, а наш материал показывает такой же результат в широкой полосе длин волн, от ультрафиолетового до дальнего инфракрасного. Больше никто пока не смог такого добиться».
Полученный материал представляет собой тонкий слой углеродных нанотрубок, вертикально стоящих на подложке, которая может изготавливаться из различных материалов. Инженеры успешно испытали подложки из кремния, нитрида кремния, титана и нержавеющей стали — материалов, которые применяются в космических научных инструментах.
Для выращивания нанотрубок технологи наносят слой катализатора из железа на подложку. После этого заготовка помещается в печь и нагревается до 750 градусов Цельсия в присутствии углеродсодержащих газов.
Структура нового совершенно черного материала
Полученный материал особенно необходим ученым в космических наблюдениях, требующих регистрации волн в различных диапазонах. При таких наблюдениях необходимо гасить любые отблески от самой аппаратуры, которые могут повлиять на результаты. Мельчайшие зазоры между нанотрубками ловят и поглощают отраженное излучение, давая ученым возможность измерить только свет, идущий от космических объектов.
Материал, поглощающий около 99% света, воспринимается как совершенно черный. В инструментах, улавливающих инфракрасное излучение, он будет играть роль теплоотвода, предотвращая регистрацию приборами собственного тепла.
Таким образом, многие детекторы, другие инструменты, улавливающие слабые излучения в указанных спектрах, можно сделать более чувствительными. Не только астрономы смогут обнаружить слабый свет от неизвестных звезд или экзопланет, но и ученые, изучающие Землю, получат более совершенные приборы.
Сейчас внутренние части приборов покрывают черной краской, чтобы предотвратить отражения, но она задерживает лишь около 90% света. Кроме того, по словам ученого Эда Уоллака, краска перестает быть черной при сверхнизких температурах — она становится слегка блестящей.
«Мы знали, что получим абсорбент, но не предполагали, что он будет поглощать свет в таком широком диапазоне. Мы были немного удивлены результатами», — комментирует разработку инженер Мануэль Кихада.
По материалам: cnews.ru