作者:徐徐 来源:中国科学报 发布时间:2015/10/21 9:58:17
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超黑变色材料可将光线变成任何颜色

 

本报讯 它是地球上最黑的物质之一,却能将光转变成你想要的任何颜色。这种变色材料易于制造,或许有一天可增强太阳能发电能力。

黑度的全球纪录由一种碳纳米管制成的材料持有。当被分层堆积到1毫米厚时,这种材料能吸收99.8%的光线。

不过,一种拥有像小锤子一样的形状并且由黄金制成的纳米材料,几乎达到了同样黑度。同时,研究人员发现,只须少量添加,它便能反射你选择的任何颜色。

来自沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的Andrea Fratalocchi受到了甲虫启发。甲虫薄薄的外壳能反射所有波长的光线,使其看上去比任何人造材料都要白。

Fratalocchi想知道这种效应能否被逆转。他设计了一个理论体系——将很小的凹形外壳系在一个用于引导光波的无限长管子上。如果你能构造出此类结构,那么光线将进入外壳,然后沿着管子穿行,而且永远不会被再次看见。

随后,利用表面电浆子——使光线沿着不同路径弯曲并且使隐身衣成为可能的材料,Fratalocchi用金纳米棒放大了这种设计。

制成的材料只有一毫米的百分之一厚,能吸收98.43%的光线。这种光吸收水平意味着,它能被涂在其他表面,将光转变为热量。来自澳大利亚国立大学的Yuri Kivshar表示,由于金是极佳的导体,因此它能比碳纳米管更加高效地传递热量。

不过,当一种普通染料被加进这种材料后,后者的行为发生了巨大变化:它并未吸收光能量并将其以热量形式释放出来,而是将光能量以光线的形式再次释放出来,只不过是在单一频率上。同时,处于可见和红外光谱中的所有东西都能被转变成染料的颜色。(徐徐)

《中国科学报》 (2015-10-21 第2版 国际)
 
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