Новый "рекорд черноты" установили физики из Университета Райса. Разработанное ими покрытие из редко расположенных углеродных нанотрубок отражает лишь 45 тысячных процента падающего света.
Природа не любит ничего идеального. Самая лучшая зеркальная поверхность из серебра поглощает около двух процентов падающего света, а самая черная сажа отражает более четырех процентов. И чтобы приблизиться к идеалу, ученым приходится идти на всевозможные ухищрения. Черные покрытия нужны, например, для повышения эффективности солнечных коллекторов и различных фотоприемников. Без них трудно создать хороший телескоп или любой другой оптический прибор из-за рассеянного оптикой излучения, которое нужно собрать зачерненными стенками, чтобы оно не мешало.
Предыдущий рекорд черноты пять лет удерживали исследователи из Лондонской национальной физической лаборатории. Их покрытие из сплава никеля и фосфора, испещренное специальными кратерами, отражало 0,16% падающего излучения. Новое покрытие, почти вчетверо превысившее прежний рекорд, в сто раз "чернее" самой черной краски. Оно представляет собой редкий лес из углеродных нанотрубок диаметром 8–10 нм и длиной до миллиметра, которые расположены на расстоянии порядка 50 нм друг от друга. Длина трубок выбрана так, чтобы поверхность обладала определенной шероховатостью. Такое покрытие получается очень пористым и лишь на 3–5% состоит из углерода - в остальном это пустоты. Поэтому световая волна проникает в него почти не встречая препятствий на границе, а затем поглощается углеродом.
Механизм поглощения света в новом покрытии качественно иной, чем во всех существующих, и до конца еще не понятен. Он позволяет добиться малого отражения в широком диапазоне длин волн, при любой поляризации и почти любых углах падения излучения. К сожалению, механическая прочность агрегата невелика, хотя материал и выдерживает нагрев до полутора тысяч градусов.
Ученые намерены продолжить исследования, измерив свойства покрытия в инфракрасной и микроволновой области спектра. Кроме того, физики собираются разработать полноценную теорию материалов такого типа и даже вычислить "абсолютный минимум" их возможного отражения. ГА
Группа ученых под руководством доктора Хоуп Ишии (Hope Ishii), изучавших космическую пыль, доставленную зондом Stardust, опубликовала резюме своих исследований в журнале Science. Есть две новости: хорошая и плохая.
Плохая состоит в том, что пылинки, добытые с таким трудом, вовсе не являются образчиком того вещества, из которого когда-то формировалась Солнечная система.
Понять разочарование астрономов можно. Запущенный в 1999 году зонд Stardust, по замыслу авторов проекта, должен был посетить комету Вильда 2 (Wild 2), которая лишь в конце двадцатого века под влиянием Юпитера изменила свою орбиту и стала наведываться в центральную часть нашей планетной системы. До той поры (и это подтверждают расчеты) путь кометы пролегал вдали от Солнца, в областях, "не тронутых высокими температурами". Там, по соседству с планетами-гигантами и дальше, вплоть до существующего в теории облака Оорта, должны были образовываться кометы из того самого первоначального вещества, которое так мечтали заполучить ученые. Однако исследования ясно дали понять, что Вильда 2 родом не оттуда.
Вторая новость заключается в том, что вещество, из которого состоит Вильда 2, подвергалось сильному нагреву. Следовательно, давным-давно комета образовалась вблизи от Солнца, а уже потом была выброшена во внешние области. Этот факт хорош тем, что астрономов ткнули носом в их ошибочные теории. Астероиды и кометы до сих пор делили на два разных класса небесных тел, имеющих разный состав и происхождение. И вот оказалось, что Вильда 2 своим составом больше напоминает астероид. Деление на "черное" и "белое" совершенно себя не оправдало, и, по-видимому, в космосе полно тел, занимающих промежуточное положение. Не все кометы образовались вдали от Солнца, а существующие на этот счет теории придется если не переписывать, то изрядно подправлять.
Кроме того, ученым, поймавшим за хвост "не ту" комету, снова придется искать способ добраться до первоначального вещества. Как знать, может быть, в обозримом будущем за ним отправится второй зонд-пылесборник. АБ
Ученые из Национального института передовых промышленных исследований и технологий в Цукубе научились резать и сваривать углеродные нанотрубки не хуже обычных водопроводных труб.
Углеродные нанотрубки уже нашли массу приложений - от бронежилетов и водяных фильтров до электроники. Но работать с ними, как с обычными трубами, толком пока никто не умеет. Какая нанотрубка получилась, та и идет в дело. А если она слишком коротка или, наоборот, длинновата? Или нужно посередине сделать отвод, чтобы получился, например, транзистор? Решить такие задачи удалось японским специалистам.