科學家最新研制“最黑物質(zhì)”可吸收99%光線
專家使用一種昆蟲磷片結(jié)構(gòu)建立一種超黑材料,該材料能夠比采用碳納米管制成超黑材料多吸收26%光線。
據(jù)國外媒體報道,受益于一種亞洲甲蟲的身體結(jié)構(gòu),科學家使用昆蟲鱗片結(jié)構(gòu)建造了一種“極黑材料”,它是由納米棒附著在一個納米球構(gòu)成的。 該材料比當前采用碳納米管制成的超黑材料多吸收26%光線,它將有助于研制更清晰呈現(xiàn)宇宙結(jié)構(gòu)的敏感望遠鏡。2011年,美國宇航局工程師研制一種超強吸收材料,是使用碳納米管鍍層構(gòu)成的,它是中空、多層壁管狀結(jié)構(gòu),僅是人類頭發(fā)直徑的10000分之一。 吸收性材料通常吸收紫外光線和可見光線,但是美國宇航局最新研制的超強吸收材料能夠捕獲納米管之間微小縫隙的紅外和遠紅外光線。在測試中,該材料能夠吸收照射的99%光線,僅有少量光線從涂層上反射,這意味著人類眼睛和敏感探測器看到該材料是黑色的。 美國宇航局希望該材料能夠顯著削弱深太空儀器的反射光線,同時,該材料還可以作為一種冷卻劑,因為材料顏色更黑,更多的熱量將釋放出去。這意味著該物質(zhì)涂層可應用于一些太空儀器設備,將設備上的熱量和輻射釋放至深太空。 這種材料能稱為“黑體”嗎? 黑體(black body),是一個理想化了的物體,它能夠吸收外來的全部電磁輻射,并且不會有任何的反射與透射。換句話說,黑體對于任何波長的電磁波的吸收系數(shù)為1,透射系數(shù)為0。因此,這種材料也不能稱為黑體,黑體是一個理想的物理模型。 但黑體不見得就是黑色的,即使它沒辦法反射任何的電磁波,它也可以放出電磁波來,而這些電磁波的波長和能量則全取決于黑體的溫度,不因其他因素而改變。當然,黑體在700K以下時看起來是黑色的,但那也只是因為在700K之下的黑體所放出來的輻射能量很小且輻射波長在可見光范圍之外。 若黑體的溫度高過上述的溫度的話,黑體則不會再是黑色的了,它會開始變成紅色,并且隨著溫度的升高,而分別有橘色、黃色、白色等顏色出現(xiàn),即黑體吸收和放出電磁波的過程遵循了光譜,其軌跡為普朗克軌跡(或稱為黑體軌跡)。 |