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可見光反射率不到1% 超黑材料又有新成果
2024年08月02日 11:38:50 來源:化工儀器網 作者:小王 點擊量:5909

中學課本中曾經提過,顏色是光反射的結果,這種反射是物理性質決定的,而這也是目前許多技術發展的基礎,例如光譜。當然,從更加學術的角度來說,這種說法并不完全準確,但是某種程度上來說,我們確實可以物體的顏色理解成物體反射能力的體現。其中白色能反射大部分波長的光,因此呈現出混和而成的白色光;黑色會吸收絕大部分波長的光,因此呈現的是“失去顏色”的黑色。

  【化工儀器網 行業百態】中學課本中曾經提過,顏色是光反射的結果,這種反射是物理性質決定的,而這也是目前許多技術發展的基礎,例如光譜。當然,從更加學術的角度來說,這種說法并不完全準確,但是某種程度上來說,我們確實可以物體的顏色理解成物體反射能力的體現。其中白色能反射大部分波長的光,因此呈現出混和而成的白色光;黑色會吸收絕大部分波長的光,因此呈現的是“失去顏色”的黑色。
 
  在這個前提下,又存在一些延伸出來的概念,例如理想的黑色。前面提過,黑色的本質是材料吸收了大部分的照射光線,而理想的黑色材料則是能夠吸收全部可見光線的材料,因此這類材料也被稱之為“看不見”的材料。當然,就目前的技術而言,這種理想的黑色材料是無法實現的,因此大部分時候,研究的方向是制造出盡可能“黑”的黑色材料。
 
  這也引出了一個特殊的類別——超黑材料。
 
  而就在近日,加拿大不列顛哥倫比亞大學研究人員開發出一種新型超黑木材,這種木材可以吸收超過99%的光,展現出了非常大的應用價值。
 
  所謂超黑材料,指的是能夠吸收超過99%的入射光線的材料。一般來說,黑色油漆對光線的吸收能力大概在97.5%,因此許多時候,想要將材料加工為超黑材料,需要在結構上進行挑戰。目前已知的大部分超黑材料,表面基本都采用了納米級結構,以此捕獲并吸收光線,防止其反射出去。
 
  而這次哥倫比亞大學發現的超黑木材,卻誕生只一次“意外”。據悉,研究人員為提高木材防水性,對木材進行了一項高能等離子體試驗。我在實驗過程中意外的發現木材切面變得異常黑,并且在美國得克薩斯農工大學物理和天文學系的幫助下,對這種異常黑的木材進行了測量,結果發現材料反射的可見光不到1%。
 
  這一發現顯然是令大眾感到興奮的,于是相關研究人員選擇將研究的重點轉移到設計超黑材料上,并將其命名為Nxylon。而在后續的實驗中,這種材料還表現出了其他的特殊的特點,例如在上面涂上鍍金層,材料仍然保持黑色并且具備足夠的導電性。這一特質使的其在珠寶、鐘表等工藝品生產中,展示出了非常大的潛能。
 
  但與此同時,作為超黑材料,其在科學研究領域的未來顯然更加值得關注。例如將其加工成天文望遠鏡的涂層材料,能夠減少雜散光的干擾,提高觀測精度;亦或是用于太陽能電池的生產中,提升電池的光電效能,增加發電量。相信隨著相關技術的不斷進步,以及成本的有效控制,這種材料能夠在天文觀測、太陽能電池、藝術品制作等領域充分發揮價值,為我們帶來更多驚喜。
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