中美科学家近日报告说,他们研制出了一种比之前最黑材料还要黑10倍的材料。新材料由碳纳米管(CNT)阵列制成,可捕获99.995%的入射光,是迄今为止最黑的材料。
据美国物理学家组织网近日报道,研究作者之一、麻省理工学院(MIT)航空航天教授布莱恩·沃德尔说,这种新材料除了具有艺术表现力外,还可能具有实用价值,例如用于遮光罩中减少不必要的眩光;帮助太空望远镜发现系外行星等。
最新研究合作者、上海交通大学材料科学与工程学院副教授崔可航对科技日报记者介绍说,他和沃德尔最初并不打算设计一种超黑材料,他们正尝试让CNT在铝等导电材料上生长,希望借此提高材料的电学和热学性能。
但让CNT在铝上生长遇到了麻烦:铝暴露于空气中会被氧化,氧化物会覆盖铝,就像绝缘体一样,导致铝的导电和加热性能无法改善。于是,他开始寻找去除铝氧化层的方法,结果发现盐(氯化钠)可以解决。
当时,沃德尔团队正尝试让CNT在盐和其他产品(如小苏打和洗涤剂等)上生长。在对盐进行测试时,崔可航注意到氯离子会侵蚀铝的表面并溶解其氧化层。
崔可航发现,如果把铝箔浸泡在盐水中,可以去除氧化层。然后,他将铝箔转移到无氧环境中,防止其再氧化;最后,他将蚀刻的铝放入反应器中,并通过化学气相沉积法来生长碳纳米管。
结果表明,去除氧化层后,他们能在更低温度下(否则需要100℃左右)让CNT在铝上生长。他们还发现,CNT与铝的“联姻”显著提高了材料的热学和电学性能。
崔可航说:“最令我们吃惊的是得到的新材料极黑,对新材料光学反射率的测量表明,该材料从各个角度吸收的入射光都大于99.995%。”
研究人员目前还不能完全确定新材料为何会如此,但他们推测这可能与有点发黑的蚀刻铝与CNT相结合有关。他们认为,碳纳米管可以捕获大部分入射光并将其转化为热,反射回去的光微乎其微,因此碳纳米管具有特别的黑色。
他们计划做进一步研究,以厘清新材料为何如此黑。
3月27日,江苏省通州湾江海联动开发示范区对中国石油蓝海新材料有限责任公司建设高端聚烯烃新材料项目环境影响评价进行征求意见公示。
3月27日,第三届COC/COP技术与市场论坛在江苏江阴召开。与会专家表示,我国发展环烯烃聚合物(COC/COP)新材料具有雄厚产业基础,原料产能全球最大、市场需求全球最大,而且潜在市...
3月25日,华东理工大学李春忠教授团队应邀到兰州化工研究中心进行交流。中心副主任谢元、王宝杰及相关领域技术人员参加技术交流会议。李春忠教授现任华东理工大学化工学院院长,上海多级结构纳米材料工程技......
今年以来,面对需求不足、价格下滑的严峻形势,山东能源新材料公司坚持开源节流、创新求变,全面做好经营“加减法”,为企业高质量发展注入强大动能。
3月26日-28日,由中国涂料工业协会、郑州市人民政府联合主办的“2024中国国际涂料大会”于河南郑州召开,湖北汇富纳米材料股份有限公司受邀出席,与来自政企及涂料上下游产业链超千名代表共同探讨涂料...
3月27日,青岛科技大学与河南永新化学股份有限公司产学研合作建设“轮胎先进装备与关键材料国家工程研究中心橡胶助剂分中心、青岛科技大学橡胶助剂产学研成果转化基地、青岛科技大学研究生联合培养基...