(Nanowerk Nyheter) Ibland krävs helt svart för att se tydligt. För astronomi och precisionsoptik kan beläggningsenheter i svart färg minska på ströljus, förbättra bilder och förbättra prestanda. För de mest avancerade teleskopen och optiska systemen spelar varje liten roll, så deras tillverkare letar efter de svartaste svarta för att täcka dem. I den Journal of Vacuum Science & Technology A ("Robust ultrasvart film avsatt på magnesiumlegering med stor krökning genom atomskiktsavsättning"), utvecklade forskare från University of Shanghai for Science and Technology och den kinesiska vetenskapsakademin en ultrasvart tunnfilmsbeläggning för magnesiumlegeringar av flyg- och rymdkvalitet. Deras beläggning absorberar 99.3 % av ljuset samtidigt som den är tillräckligt hållbar för att överleva under svåra förhållanden. Teamets ultrasvarta beläggning kan appliceras på böjda ytor och magnesiumlegeringar för att fånga nästan allt ljus. (Bild: Jin et al.) För teleskop som arbetar i rymdens vakuum, eller optisk utrustning i extrema miljöer, är befintliga beläggningar ofta otillräckliga. "Befintliga svarta beläggningar som vertikalt riktade kolnanorör eller svart kisel är begränsade av bräcklighet", säger författaren Yunzhen Cao. ”Det är också svårt för många andra beläggningsmetoder att applicera beläggningar inuti ett rör eller på andra komplicerade strukturer. Detta är viktigt för deras tillämpning i optiska enheter eftersom de ofta har betydande krökning eller intrikata former." För att lösa dessa problem vände sig forskarna till atomlageravlagring (ALD). Med denna vakuumbaserade tillverkningsteknik placeras målet i en vakuumkammare och exponeras sekventiellt för specifika typer av gas, som fäster vid föremålets yta i tunna lager. "En stor fördel med ALD-metoden ligger i dess utmärkta stegtäckningsförmåga, vilket innebär att vi kan erhålla enhetlig filmtäckning på mycket komplexa ytor, såsom cylindrar, pelare och diken," sa Cao. För att göra sin ultrasvarta beläggning använde teamet omväxlande lager av aluminiumdopad titaniumkarbid (TiAlC) och kiselnitrid (SiO)2). De två materialen arbetar tillsammans för att förhindra att nästan allt ljus reflekteras från den belagda ytan. "TiAlC fungerade som ett absorberande skikt, och SiO2 användes för att skapa en antireflektionsstruktur", sa Cao. "Som ett resultat fångas nästan allt infallande ljus i flerskiktsfilmen, vilket uppnår effektiv ljusabsorption." I tester fann teamet en genomsnittlig absorption på 99.3% över ett brett spektrum av ljusvåglängder, från violett ljus vid 400 nanometer hela vägen till nära infrarött vid 1,000 99.3 nanometer. Med hjälp av ett speciellt barriärskikt applicerade de till och med sin beläggning på magnesiumlegeringar, som ofta används i flyg- och rymdtillämpningar men som lätt korroderas. "Dessutom visar filmen enastående stabilitet i ogynnsamma miljöer och är tillräckligt tuff för att motstå friktion, värme, fuktiga förhållanden och extrema temperaturförändringar", säger Cao. Författarna hoppas att deras beläggning kommer att användas för att förbättra rymdteleskop och optisk hårdvara som fungerar under de mest extrema förhållanden och arbetar för att ytterligare förbättra dess prestanda. "Nu när filmen kan absorbera över XNUMX % av det inkommande synliga ljuset hoppas vi kunna utöka dess ljusabsorptionsintervall ytterligare till att omfatta ultravioletta och infraröda områden", säger Cao.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64838.php