В поисках совершенной тьмы: как новое ультрачёрное покрытие революционирует космические исследования

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В мире высоких технологий, где каждый фотон имеет значение, ученые стремятся к созданию идеальной темноты. Это особенно актуально для астрономии и точной оптики, где свет, не имеющий отношения к наблюдаемому объекту, может стать причиной искажений. Решением становится покрытие устройств специальными черными составами, способными поглощать бродячий свет и тем самым повышать четкость изображений и эффективность работы приборов.

Автор: Designer

Недавно группа исследователей из Университета Шанхая и Китайской академии наук представила результаты своей работы в области создания ультрачерного покрытия для магниевых сплавов, используемых в аэрокосмической отрасли. Они разработали тонкопленочное покрытие, которое демонстрирует впечатляющую способность поглощать 99,3% света, сохраняя при этом высокую устойчивость в экстремальных условиях.

Традиционные черные покрытия, такие как углеродные нанотрубки или черный кремний, хоть и эффективны, но обладают существенным недостатком — хрупкостью. Кроме того, многие методы нанесения покрытий не позволяют обрабатывать сложные поверхности с внутренними кривыми или углублениями, что критично для оптических устройств.

Решение было найдено в технологии атомно-слоевого осаждения (ALD), которая позволяет с высокой точностью наносить покрытия на сложные поверхности. Процесс ALD включает помещение объекта в вакуумную камеру и его последовательную обработку газами, формирующими тонкие слои на поверхности.

Используя чередование слоев алюминиевого допированного карбида титана (TiAlC) и нитрида кремния (SiO2), ученые создали структуру, которая не только поглощает свет, но и предотвращает его отражение. Это достигается благодаря свойствам TiAlC, выступающего в роли поглощающего слоя, и SiO2, формирующего антиотражающую структуру.

В результате испытаний было установлено, что покрытие поглощает в среднем 99,3% света в широком спектре длин волн, от фиолетового до ближнего инфракрасного. Кроме того, благодаря специальному барьерному слою, покрытие можно наносить на магниевые сплавы, которые обычно подвержены коррозии.

Покрытие показало выдающуюся стабильность в условиях трения, тепла, влажности и резких температурных перепадов. Это открывает новые перспективы для его применения в космических телескопах и оптическом оборудовании, работающем в самых суровых условиях.

Исследователи продолжают работу над улучшением характеристик покрытия, стремясь расширить его способность поглощать свет за пределы видимого спектра, включая ультрафиолетовые и инфракрасные области. Это может стать решающим шагом на пути к созданию нового поколения астрономических инструментов, способных раскрыть тайны Вселенной с невиданной доселе точностью.

2 комментария

h
Ошибка: SiO2 — диоксид кремния, кварц. Нитрид кремния — Si3N4.
a
Автору все равно. Ничего из публикуемого им околонаучного спама он не понимает.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему Джордж Расселл не смог стать чемпионом Формулы-1 в 2026 году? Разбираем основные причины поражения гонщика в этом сезоне

Джордж Расселл проводит свой восьмой сезон в Формуле-1 и впервые за долгие годы смог оказаться в борьбе за титул. Однако опытный британец, получивший самую быструю машину этого сезона, проиграл по...

Как мыши помогли сделать великое научное открытие: эксперимент, изменивший медицину

Мыши давно стали одними из главных помощников учёных. На первый взгляд, трудно представить, что небольшие лабораторные грызуны могут сыграть роль в открытиях, меняющих мировую медицину. Однако...

Инженерный курьез Philips N2205: магнитофон, который умел пищать на владельца

Летом 1970 года с заводского конвейера сошел портативный кассетный магнитофон Philips N2205 с серийным номером 57001, в схему которого конструкторы внедрили автоматическую систему остановки...

Парада ответил на критику в «Спартаке»: ошибки есть, но после гола «Локомотиву» его рано списывать

Виктор Парада уже успел почувствовать, насколько высокие требования предъявляют к футболистам московского «Спартака». Защитник, перешедший летом из испанского «Алавеса», столкнулся с критикой...

Лодка слушается с берега: как Никола Тесла показал радиоуправление в 1898 году

Весной 1898 года посетители электрической выставки в нью-йоркском Madison Square Garden останавливались у небольшого бассейна. По воде ходила тяжёлая металлическая лодка длиной около четырех...

В каком составе «Спартак» выйдет на игру против «Акрона» 8 ноября

После разгромной победы над «Локомотивом» со счетом 4:0 у «Спартака» появилась возможность закрепить удачный результат в следующем туре РПЛ. 8 ноября красно-белые примут на «Лукойл Арене»...