Jūs esate čia: Pradžia » Visos temos » Mokslas » Fizika

Juodesnė už juodą: NASA sukūrė medžiagą, sugeriančią 99% šviesos

2011-11-10

(14)

(0)

(275)

Rūšis:	Standartinė publikacija

Žvelgimas į tolimus neaiškius kosmoso objektus, kad būtų išsiaiškinta visatos kilmė, reikalauja nemenko inžinerijos įgūdžių arsenalo ir projektavimo gudrybių. NASA darbuotojams tai – jokia naujiena: tobulindami teleskopus ir kitus stebėjimo įrankius, jie yra išradę įvairiausių naujų medžiagų. Tačiau naujasis jų tvarinys gali tapti vienu iš geriausiųjų: juodesnė už juodą nanomedžiaga, sugerianti praktiškai visą į ją krintančią šviesą.

Prisijunk prie technologijos.lt komandos!

Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.

Sudomino? Užpildyk šią anketą!

Naujoji medžiaga pagaminta iš anglies nanovamzdelių (kiekvienas jų už žmogaus plauką plonesnis 10 tūkst. kartų). Ja gali būti padengti įvairiausi atviro kosmoso nesibaidantys paviršiai – pradedant silikonu, baigiant titanu ir nerūdijančiu plienu. Superjuoda medžiaga, kurią užsienio mokslo populiarinimo portalų autoriai siūlo pavadinti fuliginu (angl. „fuliginous“ – „suodinas“), absorbuoja vidutiniškai 99 % ultravioletinio, regimosios šviesos ir infraraudonojo spektro tolimosios IR srities spindulių. Tikslesni skaičiai būtų tokie: 99,5 % ultravioletinių spindulių ir regimosios šviesos bei 98 % ilgesnių bangų.

Medžiagos veikimo principas – toks: šviesa „įkalinama“ ir kaupiama tarp nanovamzdelių esančiose mažytėse ertmėse, o nanomazdeliai sustatyti vertikaliomis pluošto gijomis, kurios yra išsidraikę ir primena kilimo gaurelius. Jei ne tos ertmės tarp „gaurelių“, šviesa nuo medžiagos paprasčiausiai atsispindėtų.

Nanomedžiagų ar metamedžiagų, gebančių sugerti beveik visus tam tikro ilgio bangos (pvz., infraraudonuosius ar regimojo spektro) spindulius, mokslo pasaulyje jau yra sukurta. Tačiau naujoji spindulius sugerianti medžiaga yra ypatinga tuo, jog ji gali sugerti bet kokio pageidaujamo bangos ilgio spinduliuotę – medžiaga sugeria beveik visą beveik bet kokio ilgio bangų šviesą.

„Mūsų sukurtas audinys beveik tobulai sugeria spindulius diapazone nuo ultravioletinių spindulių iki infraraudonųjų spindulių tolimosios IR srities“, – patvirtino NASA Godardo kosminių skrydžių centro projektų vadovas Džonas Hagopianas (John Hagopian).

Anot NASA, nors žmogaus akis jų sukurtą substanciją regi kaip juodą, šviesos sugeriamumo prasme ji yra žymiai efektyvesnė už juodos spalvos dažus, kurie sugeria tik maždaug 90 proc. į juos krentančios šviesos. NASA specialistai pažymi, jog šaltoje tamsioje beorėje erdvėje juodos spalvos dažų absorbcinis efektyvumas nukrinta iki sidabrinės spalvos lygio.

Vienas iš efektyviausių būdų išnaudoti naująją medžiagą – sklaidyti (sugerti) šilumą. Kuo juodesnė medžiaga, tuo daugiau šilumos ji sugeria. Tokia savybė itin praverstų mėginant eliminuoti šilumą infraraudonuosius spindulius priimančių instrumentų (pavyzdžiui, orbitinio infraraudonųjų spindulių teleskopo „James Webb Space Telescope“) aplinkoje. Tokia medžiaga mokslininkams taipogi galėtų padėti tyrinėti mažas dėmeles ryškaus kontrasto plotuose (pavyzdžiui, aplink kitas žvaigždes skriejančias planetas).

Godardo centro mokslininkai ataskaitą apie savo darbą pristatė paskutinėje SPIE Optikos ir fotonikos konferencijoje (SPIE Optics and Photonics conference). Išradimo autoriai gilinasi, kaip medžiagą būtų galima pritaikyti giliojo kosmoso objektus stebinčių observatorijų instrumentų kalibravimui.

Parengė Saulius Žukauskas,
sauliuszukauskas01@gmail.com