Создан самый черный черный цвет
Ученые создали самый черный из когда-либо существовавших на Земле материалов, прокипятив несколько секунд блестящую металлическую пластину в азотной кислоте. Это новое сверхчерное покрытие, созданное Ричардом Брауном и его коллегами из Национальной физической лаборатории Великобритании, способно совершить переворот в производстве оптических инструментов. Дело в том, что оно отражает в 10-20 раз меньше света, чем черная краска, ныне используемая для снятия нежелательных бликов в приборах. Это значит, что новое покрытие способно повысить остроту зрения телескопов.
Метод изготовления самого черного цвета химическим травлением существует уже 20 лет. Но ранние попытки с использованием никель-фосфорных соединений и травлением приводили к покрытиям, гораздо хуже поглощавшим свет, чем черная краска. Теперь, опробовав множество различных методик травления и сплавов разных пропорций, ученые добились своего. Изучив поверхность пластинок разных сплавов под микроскопом, британские физики выяснили, на каком именно этапе спотыкались предыдущие исследования, и разработали двухшаговую технику производства самого черного черного.
На первой стадии предмет на протяжение пяти часов выдерживается в растворе сульфата никеля и гипофосфита натрия. В результате создается покрытие из никеля и фосфора, причем последнего в нем 5-7%. тогда поверхность протравливается в азотной кислоте, в результате чего и получается сверхчерный цвет.
Одно из ключевых открытий, по словам Брауна, состоит в том, что процентное содержание фосфора в покрытии влияет на цвет поверхности после травления. Дело в том, что под электронным микроскопом поверхность покрытия, содержащего более 8% фосфора, после травления выглядит как скопление сталагмитов. Если же содержание фосфора меньше – около 6%, то поверхность испещряется кратерами. Изогнутые кратеры отражают гораздо меньше света, чем сталагмиты с гладкими стенками, поэтому сверхчерный отражает вдвое меньше света, чем поверхность с более высоким содержанием фосфора.
Сверхчерный особенно хорошо поглощает свет, падающий под углом. При прямом угле падения светового луча обратно возвращается не более 0,35%. Черная краска отражает около 2,5%, т.е. в 7 раз больше. А под углом 45 градусов, новое покрытие отражает в 25 раз меньше света, чем черная краска.
Новый сверхчерный материал можно наносить на большое количество материалов, включая металлы и керамику. Причем это покрытие не растрескается даже при очень низких температурах, используемых в некоторых космических инструментах.
Комментарии читателей