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原本想設計電熱性能更高的奈米碳管科學家意外製造出史上最黑材料_這種超黑材料能應用在太空領域中
2024-04-20 11:29:19 *
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作者 主題: 原本想設計電熱性能更高的奈米碳管科學家意外製造出史上最黑材料_這種超黑材料能應用在太空領域中  (閱讀 999 次)
peter
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文章: 47837



« 於: 2019-09-17 17:06:29 »

https://www.fastcompany.com/90403784/this-is-the-new-blackest-black-in-the-world-and-its-discovery-was-an-accident


https://technews.tw/2019/09/17/vantablack-carbon-nanotube-cnt/

麻省理工學院科學家發現了史上最黑的新材料,光線吸收率高達 99.995%,他們還將這種材料塗在一顆價值 200 萬美元的鑽石上參展,象徵對金錢的貪婪深不見底。未來,新材料則有很大潛力應用在太空望遠鏡上,有機會幫助望遠鏡更容易發現系外行星。2014 年首次亮相的奈米碳管黑體(Vantablack)是過去已知最黑的物質,能夠吸收高達 99.965% 的可見光波段電磁輻射,也就是說,光線射入奈米碳管黑體後幾乎不會反射出去,而是被侷限在管壁之中不斷偏折,直到最後轉換成熱能。

然而記錄永遠是被拿來超越的存在。現在,麻省理工大學團隊設計出比奈米碳管黑體還要更黑的新材料,能吸收高達 99.995% 入射光;更神奇的是,研究人員原意完全不是製造這種新材料,而只是試驗如何在導電材料鋁箔片上生長奈米碳管(Carbon Nanotube,CNT),以提高其電熱性能,沒想到意外做出史上最黑的材料。

當麻省理工學院航空太空學教授 Brian Wardle 試圖在鋁箔片上生長奈米碳管時,他遇到了一個阻礙:當鋁暴露在空氣中時會形成一層氧化物變成絕緣體,降低導電和熱性能。為了去除氧化層,Brian Wardle 找到一種氯化鈉溶液,將鋁箔浸泡在鹽水中,利用氯離子來蠶食、溶解鋁表面的氧化層。最後,研究人員成功在鋁箔上生長出奈米碳管,同時材料的熱性能和電性能顯著提升,符合研究預期。然而令團隊驚訝的是材料顏色──在生長奈米碳管之前已經很黑了,沒想到生長奈米碳管之後看起來更黑。

研究人員想,也許他們應該測量看看樣品的光學反射率。不測則已,一測驚為天人,研究人員測量了各種角度的光學反射率,發現該材料至少吸收了 99.995% 的入射光,反射的光線量比備受讚譽的奈米碳管黑體還要少 10 倍。

科學家並不確定新材料如此之黑的背後機制,初步懷疑可能是鋁蝕刻後以某種方式與奈米碳管結合,使後者排列起來就像一個模糊的小森林,還需要後續更多研究確認相關機制。

這種超黑材料能應用在太空領域中,比如開發減少眩光的遮光罩,以幫助太空望遠鏡更容易發現系外行星。

新論文發表在《ACS-Applied Materials and Interfaces》期刊。如果你想親眼目睹這種超黑材料究竟有多黑,紐約當地正在展出一個名為「The Redemption of Vanity」的藝術展,麻省理工學院的科學家們在一顆價值 200 萬美元的鑽石外,抹上這種超黑材料塗層(下圖右),很好地譬喻了資本主義與貪婪有如深不可測的無底洞。


 https://youtu.be/9v0_fID_jvA
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Justin Chiu
恆星
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文章: 294



« 回覆文章 #1 於: 2019-09-17 18:13:31 »

不要再像vantablack一樣被個人申請專利了。
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peter
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文章: 47837



« 回覆文章 #2 於: 2019-09-17 23:08:24 »

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A5%88%E7%B1%B3%E7%A2%B3%E7%AE%A1%E9%BB%91%E9%AB%94

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