Чернее не бывает

Из золота придумали наиболее приближённый к чёрному материал, способный поглощать свыше 98,43% видимого и инфракрасного излучения

Физики из Научно-технологического университета короля Абдуллы разработали материал, обладающий рекордным поглощением света в тонких слоях. Он представляет собой наночастицы золота определенной формы, способные поглощать свыше 98,43 процента видимого и инфракрасного излучения. Из-за этого он кажется абсолютно черным. Авторы отмечают, что при его разработке вдохновлялись строением надкрыльев одного из самых белых организмов на Земле — жука Cyphochilus. Исследование опубликовано в Nature Nanotechnology, кратко о нем рассказывает блог Королевского химического общества (Великобритания).

Материал состоит из наночастиц золота сложной формы: каждая из них представляет собой золотую сферу с прикрепленным к ней золотым наностержнем. Авторы обнаружили, что такие частицы, расположенные хаотично, способны работать как практически бесконечная сеть волноводов — как только фотон попадает в такой волновод, он больше не может из него выйти. Ученые отмечают, что у такой системы нет теоретического предела поглощения, то есть на ее основе возможно создание краски со 100-процентным поглощением.

Фотография наночастиц золота, использованных в работе. Просвечивающая электронная микроскопия. Изображение: J. Huang et al. / Nature Nanotechnology, 2015

Чёрный материал состоит из наночастиц золота сложной формы: каждая из них представляет собой золотую сферу с прикрепленным к ней золотым наностержнем. Авторы обнаружили, что такие частицы, расположенные хаотично, способны работать как практически бесконечная сеть волноводов — как только фотон попадает в такой волновод, он больше не может из него выйти. Ученые отмечают, что у такой системы нет теоретического предела поглощения, то есть на ее основе возможно создание краски со 100-процентным поглощением.

Экспериментально материаловедам удалось добиться поглощения свыше 98 процентов света в слое наночастиц толщиной в 10,2 микрометра. При этом важно отметить, что такая величина поглощения соответствовала диапазону длин волн от 400 нанометров (фиолетовый свет) до 1400 нанометров (инфракрасное излучение), а угол освещения в эксперименте отклонялся от вертикального на величину вплоть до 60 градусов. Пиковое поглощение составило 99,7 процента. По словам авторов, это рекордные показатели для слоев такой толщины.

Экспериментально материаловедам удалось добиться поглощения свыше 98 процентов света в слое наночастиц толщиной в 10,2 микрометра. При этом важно отметить, что такая величина поглощения соответствовала диапазону длин волн от 400 нанометров (фиолетовый свет) до 1400 нанометров (инфракрасное излучение), а угол освещения в эксперименте отклонялся от вертикального на величину вплоть до 60 градусов. Пиковое поглощение составило 99,7 процента. По словам авторов, это рекордные показатели для слоев такой толщины.