中美科學(xué)家近日?qǐng)?bào)告說(shuō)，他們研制出了一種比之前最黑材料還要黑10倍的材料。新材料由碳納米管(CNT)陣列制成，可捕獲99.995%的入射光，是迄今為止最黑的材料。

據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，研究作者之一、麻省理工學(xué)院(MIT)航空航天教授布萊恩·沃德?tīng)栒f(shuō)，這種新材料除了具有藝術(shù)表現(xiàn)力外，還可能具有實(shí)用價(jià)值，例如用于遮光罩中減少不必要的眩光;幫助太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)系外行星等。

最新研究合作者、上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授崔可航對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者介紹說(shuō)，他和沃德?tīng)栕畛醪⒉淮蛩阍O(shè)計(jì)一種超黑材料，他們正嘗試讓CNT在鋁等導(dǎo)電材料上生長(zhǎng)，希望借此提高材料的電學(xué)和熱學(xué)性能。

但讓CNT在鋁上生長(zhǎng)遇到了麻煩：鋁暴露于空氣中會(huì)被氧化，氧化物會(huì)覆蓋鋁，就像絕緣體一樣，導(dǎo)致鋁的導(dǎo)電和加熱性能無(wú)法改善。于是，他開(kāi)始尋找去除鋁氧化層的方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鹽(氯化鈉)可以解決。

當(dāng)時(shí)，沃德?tīng)枅F(tuán)隊(duì)正嘗試讓CNT在鹽和其他產(chǎn)品(如小蘇打和洗滌劑等)上生長(zhǎng)。在對(duì)鹽進(jìn)行測(cè)試時(shí)，崔可航注意到氯離子會(huì)侵蝕鋁的表面并溶解其氧化層。

崔可航發(fā)現(xiàn)，如果把鋁箔浸泡在鹽水中，可以去除氧化層。然后，他將鋁箔轉(zhuǎn)移到無(wú)氧環(huán)境中，防止其再氧化;最后，他將蝕刻的鋁放入反應(yīng)器中，并通過(guò)化學(xué)氣相沉積法來(lái)生長(zhǎng)碳納米管。

結(jié)果表明，去除氧化層后，他們能在更低溫度下(否則需要100℃左右)讓CNT在鋁上生長(zhǎng)。他們還發(fā)現(xiàn)，CNT與鋁的“聯(lián)姻”顯著提高了材料的熱學(xué)和電學(xué)性能。

崔可航說(shuō)：“最令我們吃驚的是得到的新材料極黑，對(duì)新材料光學(xué)反射率的測(cè)量表明，該材料從各個(gè)角度吸收的入射光都大于99.995%。”

研究人員目前還不能完全確定新材料為何會(huì)如此，但他們推測(cè)這可能與有點(diǎn)發(fā)黑的蝕刻鋁與CNT相結(jié)合有關(guān)。他們認(rèn)為，碳納米管可以捕獲大部分入射光并將其轉(zhuǎn)化為熱，反射回去的光微乎其微，因此碳納米管具有特別的黑色。

他們計(jì)劃做進(jìn)一步研究，以厘清新材料為何如此黑。

標(biāo)簽： 最黑材料