Самый черный материал в мире

Исследователи из Политехнического Института Ренселер (Нью-Йорк, США) разработали новый материал, который практически обладает нулевой отражательной способностью.

Полученный материал имеет практически тот же самый показатель преломления, что и воздух. Это свойство делает его идеальным строительным блоком для поглощающих поверхностей. Новый материал устанавливает новый мировой рекорд, понижая степень отражения на порядок в сравнении с существующими поглощающими поверхностями.

Чтобы достичь сверхнизкого значения показателя преломления на поверхность тонкой пленки нитрида алюминия осаждены кремниевые нанопрутья, расположенные точно под углом 45.

Тонкие многослойные пленки разработаны в лаборатории Фреда Шуберта (Fred Schubert). Независимо от длины волны и угла падения света, облучающего материал, от поверхности отражается не более 0.1% падающего света. Это обстоятельство серьезно отличает новую антиотражающую поверхность от существующих в настоящее время однослойных покрытий, производительность которых зависит как от длины волны падающего света, так и от угла падения.

Главным в создании нового материала являлось достижение рекордно низкого показателя преломления. Расположив кремниевые нанопрутья под углом 45 градусов на поверхности пленки из нитрида алюминия, группа Шуберта смогла получить пористый материал с показателем преломления, равным 1.05.

Слева направо: отражение света от поверхностей алюминия, кремния, нитрида алюминия и образца нитрида алюминия, покрытого новым антиотражающим материалом. (Рисунки по материалам Nature Photonics)

Общий композитный антиотражающий материал состоит из нескольких слоев. Показатель преломления каждого слоя, толщина которого составляет около 100 нм, может регулироваться наклоном нанопрутьев. Шуберт отмечает, что для создания антиотражающего материала достаточно пяти слоев, дальнейшее увеличение их количества не приводит к существенному улучшению свойств материала.

Новое оптическое покрытие может найти использование во многих областях фотоэлектроники, увеличивая, например, эффективность солнечных батарей, позволяя большему количеству света достичь активного центра энергетической ячейки.

www.chemport.ru