شعار زيفيرنت

يمكن للطلاء فائق السواد أن يجعل التلسكوبات من الجيل التالي أفضل

التاريخ:

مارس 12 ،2024

(أخبار Nanowerk) في بعض الأحيان، تتطلب الرؤية بوضوح اللون الأسود الكامل. بالنسبة لعلم الفلك والبصريات الدقيقة، يمكن لأجهزة الطلاء بالطلاء الأسود أن تقلل من الضوء الشارد، مما يحسن الصور ويعزز الأداء. بالنسبة للتلسكوبات والأنظمة البصرية الأكثر تقدمًا، كل التفاصيل الصغيرة مهمة، لذلك يبحث مصنعوها عن اللون الأسود الأكثر سوادًا لتغطيتها. في ال مجلة الفراغ للعلوم والتكنولوجيا أ ("فيلم قوي شديد السواد يتم ترسيبه على سبيكة مغنيسيوم كبيرة الانحناء عن طريق ترسيب الطبقة الذرية") ، قام باحثون من جامعة شنغهاي للعلوم والتكنولوجيا والأكاديمية الصينية للعلوم بتطوير طلاء رقيق للغاية لسبائك المغنيسيوم من الدرجة الفضائية. يمتص طلاءها 99.3% من الضوء بينما يتمتع بالمتانة الكافية للبقاء في الظروف القاسية. طلاء Ultrablack يمكن تطبيق الطلاء فائق السواد الذي ابتكره الفريق على الأسطح المنحنية وسبائك المغنيسيوم لاحتجاز كل الضوء تقريبًا. (الصورة: جين وآخرون.) بالنسبة للتلسكوبات التي تعمل في فراغ الفضاء، أو المعدات البصرية في البيئات القاسية، غالبًا ما تكون الطلاءات الموجودة غير كافية. وقال المؤلف يونزين كاو: "إن الطلاءات السوداء الموجودة مثل أنابيب الكربون النانوية المحاذاة رأسياً أو السيليكون الأسود محدودة بالهشاشة". "من الصعب أيضًا على العديد من طرق الطلاء الأخرى تطبيق الطلاءات داخل الأنبوب أو على الهياكل المعقدة الأخرى. وهذا أمر مهم لتطبيقها في الأجهزة البصرية لأنها غالبًا ما تحتوي على انحناءات كبيرة أو أشكال معقدة. ولحل هذه المشاكل اتجه الباحثون إلى ترسيب الطبقة الذرية (ألد). باستخدام تقنية التصنيع المعتمدة على الفراغ، يتم وضع الهدف في غرفة مفرغة ويتم تعريضه بشكل تسلسلي لأنواع معينة من الغاز، والتي تلتصق بسطح الجسم في طبقات رقيقة. قال تساو: "تكمن إحدى المزايا الكبيرة لطريقة ALD في قدرتها الممتازة على تغطية الخطوات، مما يعني أنه يمكننا الحصول على تغطية موحدة للفيلم على الأسطح المعقدة للغاية، مثل الأسطوانات والأعمدة والخنادق". ولصنع طلاءها الأسود للغاية، استخدم الفريق طبقات متناوبة من كربيد التيتانيوم المطلي بالألمنيوم (TiAlC) ونيتريد السيليكون (SiO).2). تعمل المادتان معًا لمنع كل الضوء تقريبًا من الانعكاس على السطح المطلي. وقال تساو: "كان TiAlC بمثابة طبقة ماصة، وتم استخدام SiO2 لإنشاء بنية مضادة للانعكاس". "ونتيجة لذلك، يتم احتجاز كل الضوء الساقط تقريبًا في الفيلم متعدد الطبقات، مما يحقق امتصاصًا فعالاً للضوء." وفي الاختبارات، وجد الفريق امتصاصًا متوسطًا بنسبة 99.3% عبر نطاق واسع من الأطوال الموجية للضوء، بدءًا من الضوء البنفسجي عند 400 نانومتر وصولاً إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة عند 1,000 نانومتر. وباستخدام طبقة حاجزة خاصة، قاموا بتطبيق طلاءهم على سبائك المغنيسيوم، والتي غالبًا ما تستخدم في تطبيقات الفضاء الجوي ولكنها تتآكل بسهولة. وقال تساو: "علاوة على ذلك، يُظهر الفيلم استقرارًا رائعًا في البيئات المعاكسة، وهو قوي بما يكفي لتحمل الاحتكاك والحرارة والظروف الرطبة والتغيرات الشديدة في درجات الحرارة". ويأمل المؤلفون أن يتم استخدام طلاءهم لتعزيز التلسكوبات الفضائية والأجهزة البصرية التي تعمل في أقصى الظروف، ويعملون على تحسين أدائها. وقال كاو: "الآن بعد أن أصبح الفيلم قادرًا على امتصاص أكثر من 99.3% من الضوء المرئي الوارد، نأمل في توسيع نطاق امتصاص الضوء بشكل أكبر ليشمل مناطق الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء".

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة