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光学元件

中科院研发出光学“黑洞”,99%光无路可逃

来源:文汇报2019-06-05我要评论(0)

▲每一种材料针对不同波长的光线都有本征的光吸收系数当光线与物体发生作用时,部分能量被物体吸收,部分未被吸收的能量被反射、


▲每一种材料针对不同波长的光线都有本征的光吸收系数


当光线与物体发生作用时,部分能量被物体吸收,部分未被吸收的能量被反射、散射或透射,影响我们所观察物体的颜色。但所有可见光都被物体吸收时,则物体表现为黑色,所以黑色的物质通常具有更广的吸光范围。


近期,中科院宁波材料所先进涂层与增材制造技术团队经过多年研究,成功开发出一种超黑涂层。经第三方权威机构检测,200nm-25μm波段吸光率高达99%。该涂层可在多种基材表面沉积,同时可实现大面积批量制备,而且可适应高温、低温、真空、液体等极端服役环境。除了空间探测之外,该涂层有望应用于所有光学信号调制领域,包括数码摄像机、太阳能电池、建筑隔热保温、视觉艺术设计等领域。




▲中科院宁波材料所先进涂层与增材制造团队制备的吸光涂层


除了那些“正经”用途,再来看看科学与艺术的碰撞,会产生怎样的火花。最近首张黑洞照片发布引发关注,网络上的各种黑洞创意照片更让人捧腹。而早在去年,一场艺术设计的“视觉黑洞”则更有趣味。


据葡萄牙《公报》报道,一件艺术品名为“坠入地狱”(Descent into Limbo)的作品在葡萄牙波尔图塞拉维斯博物馆展出,引爆国外网络。参观者首先需要进入一个立方体形状的建筑,然后就能在地板中间看到这个圆形的洞。洞的通体被漆成黑色,给人一种看不出深度的错觉。虽然展品周围被贴上了一些警告标示,工作人员也时常提醒游客不要靠得太近,但在最近几次展出中,还是有很多人表示不信,觉得这就是个用黑色颜料画出的圈。

真实情况是,它足足有8英尺(约2.43米)之深!


▲葡萄牙波尔图塞拉维斯博物馆的一件名为“坠入地狱”的展品


实际上,洞壁上涂覆有英国某纳米技术公司研发的材料,常温下本体不发射可见光,而且能吸收高达99.965%的可见光当光线入射到该物体表面时,几乎不会反射出去,而是会局限于管壁之中不断偏折,直到最后转换成热能为止,它有望被选为新一代太空望远镜的涂料。


除了空间探测、精密仪器、超黑暗室、光伏组件之外,该涂层有望应用于所有需要光学信号调控的领域,包括卫星光学定位、数码摄像机、建筑隔热保温、视觉艺术设计等领域。未来,更多潜在的应用有望继续被开发出来,将是一个空间广阔的蓝海。


看完这种超黑涂层的介绍,有没有激发你的想象空间?

编辑:沈湫莎

责任编辑:顾军

来源:中科院之声、新材料网、IT之家

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