麻省理工学院朱棣文教授 麻省理工学院的工程师发明了一种由碳纳米管制成的材料，它比以前报道的任何材料都黑10倍
信用:R
卡帕纳，阿
柏林托和阿
皮纳托 向“脊椎穿刺”道歉，看来黑色确实会变得更黑
麻省理工学院的工程师今天报告说，他们已经制作出一种比以前报道的任何材料都黑10倍的材料
这种材料由垂直排列的碳纳米管制成，碳纳米管是微小的碳丝，就像一片由小树组成的模糊森林，研究小组在氯蚀刻铝箔的表面生长
铝箔捕捉超过99
96%的入射光，使它成为有记录以来最黑的材料
研究人员今天在《应用材料与界面》杂志上发表了他们的发现
他们还展示了这种类似斗篷的材料，作为今天纽约证券交易所新展览的一部分，名为“虚荣的救赎”
" 该作品由麻省理工学院航空航天学教授布莱恩·沃德尔和他的团队以及麻省理工学院驻院艺术家迪米特·斯特雷贝合作完成，以16
78克拉的天然黄色钻石，估计价值200万美元，研究小组在上面涂上了新的超黑碳纳米管材料
效果是引人注目的:宝石通常有明亮的刻面，看起来像一个平坦的黑色空间
沃德尔说，碳纳米管材料除了具有艺术性外，还可能有实际用途，例如用于减少不必要的眩光的光学眼罩，以帮助太空望远镜发现轨道外行星
沃德尔说:“非常黑的材料也有光学和空间科学的应用，当然，早在文艺复兴之前，艺术家们就对黑色感兴趣。”
“我们的材料比以往报道的任何东西都黑10倍，但我认为最黑的黑色是一个不断移动的目标
有人会找到一种更黑的材料，最终我们会了解所有的潜在机制，并能够正确地设计最终的黑色
" 该论文的合著者是前麻省理工学院博士后崔克航，现为上海交通大学教授
进入虚空 沃德尔和崔并不打算设计一种超黑材料
相反，他们正在试验在铝等导电材料上生长碳纳米管的方法，以提高它们的电学和热学性能
但是在试图在铝上生长碳纳米管的过程中，崔冉遇到了一个障碍，字面意思是:铝暴露在空气中时，会有一层氧化物覆盖在铝上
这个氧化层起到绝缘体的作用，阻挡而不是传导电和热
在寻找去除铝氧化层的方法时，崔找到了一种盐溶液，即氯化钠溶液
当时，沃德尔的团队正在使用盐和其他餐具产品，如小苏打和洗涤剂，来生长碳纳米管
在他们对盐的测试中，崔注意到氯离子侵蚀着铝的表面，溶解了铝的氧化层
“这种蚀刻工艺在许多金属中都很常见，”崔说
“例如，船只受到含氯海水的腐蚀
现在我们在利用这个过程
" 崔发现，如果他把铝箔浸泡在盐水中，他可以去除氧化层
然后，他将铝箔转移到无氧环境中，以防止再次氧化，最后，将蚀刻后的铝放入烘箱中，在烘箱中，该小组通过一种名为化学气相沉积的过程，实现了碳纳米管的生长技术
通过去除氧化层，研究人员能够在铝上生长碳纳米管，温度比其他方法低约100摄氏度
他们还发现，碳纳米管与铝的结合显著增强了材料的热和电性能——这是他们所期望的发现
让他们惊讶的是材料的颜色
“我记得我注意到在碳纳米管生长之前它是多么的黑，然后在生长之后，它看起来更黑，”崔回忆说
“所以我想我应该测量样品的光学反射率
“我们的团队通常不关注材料的光学特性，但这项工作是在我们与迪穆特的艺术-科学合作的同时进行的，所以在这种情况下艺术影响了科学，”沃德尔说
沃德尔和崔已经申请了这项技术的专利，他们正在让任何艺术家都可以免费使用这项新的碳纳米管技术，用于非商业性的艺术项目
“专为接受虐待而建” 崔测量了材料反射的光量，不仅仅是直接从头顶上反射的光量，还包括其他所有可能的角度
结果表明，该材料吸收大于99
从各个角度来看，995%的入射光
本质上，如果材料包含凸起或脊，或任何种类的特征，无论从什么角度看，这些特征都是不可见的，在一片黑色的虚空中模糊不清
研究人员并不完全确定导致这种材料不透明的机制，但他们怀疑这可能与蚀刻铝(有些发黑)和碳纳米管的结合有关
科学家们认为，碳纳米管森林可以捕获大部分入射光并将其转化为热量，很少反射回来成为光，从而使碳纳米管呈现出特别的黑色
“众所周知，不同种类的碳纳米管森林非常黑，但是对于为什么这种材料是最黑的却缺乏机械论的理解
这需要进一步研究，”沃德尔说
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