Hunter

Pitch black, a legfeketébb fekete

Lézersugarak alkalmazásával olyan koromfekete fémet sikerült előállítani, ami gyakorlatilag minden ráeső fényt elnyel. Az amerikai Rochester Egyetem tudósainak felfedezése pusztán a véletlen műve, viszont számos érdekes alkalmazása lehet.

A kutatók által "pitch black", azaz koromfeketeként emlegetett fémek többek közt olyan eszközök hatékonyságát növelhetik, mint az üzemanyagcellák, a napelemek, vagy a képfeldolgozó eszközök.

A váratlan eredmény Chunlei Guo nevéhez fűződik, aki csupán azt szerette volna tanulmányozni, hogy mi történik a fém tulajdonságaival különböző lézeres közegekben. Egy rendkívül erős, ám annál rövidebb ideig tartó lézerimpulzus sorozat azonban teljes egészében megváltoztatta a fém fényvisszaverési tulajdonságait. Guo és munkatársai egy hétköznapi hálózati csatlakozóról is működtethető titán-zafir lézerrel 65 femtoszekundumos impulusokkal bombázták egy fém felszínét. A heves energiahatás már néhány impulzus után nanoméretű változásokat idézett elő a fémen, parányi lyukakat, gömböcskéket és szálakat alakítva ki, melyek a fényes felületet lassan koromfeketévé alakították.

Guo kollégáival letesztelte a feketévé vált fém fényelnyelési képességeit és megállapították, hogy az gyakorlatilag minden ráeső fényt elnyel, kishíján 100%-os a hatékonysága. A módszer minden eddig próbált fémmel működött, így a rézzel, az arannyal, platinával, alumíniummal, titánnal, cinkkel és wolframacéllal is.

A kutatók letapogató elektron mikroszkóppal megpróbálták lekövetni a szerkezetek kialakulását is. Megfigyeléseik arra utalnak, hogy a másodperc apró töredékéig tartó impulzusok csak egy egészen parányi részét olvasztják meg a fémnek, ennek eredményeként jönnek létre a nanoszerkezetek, melyek platinán alkalmazva hatékonyabbá tehetnék a hidrogén üzemanyagcellákban végbemenő katalitikus reakciókat.

A nagyfokú elnyelő képességre a hadsereg is felfigyelhet, mivel a lézerrel kezelt fémek rendkívül hatékonyak a radar és infravörös sugarak elnyelésében is, jócskán megnehezítve egy ilyen anyagból készült repülőgép vagy egyéb jármű észlelését. A lézeres "kezelés" nagy előnye, hogy összehasonlíthatatlanul tovább tart a hasonló hatást biztosító speciális bevonatoknál, hiszen esetünkben a lézer teljes egészében átformálja a fém felszínét. Emellett azonban kamatoztathatnak a technikából a különböző fénydetektorok, melyek jóval több adat elcsípésére lesznek képesek hagyományos fémalapú társaiknál, valamint fekete festék helyett is használható, legalábbis a fémek esetében.

Az eljárás meglehetősen egyszerű, azonban jelen állapotában rendkívül lassú, egy ujjnyi fém befeketítése is legalább 30 percet vesz igénybe. A kutatók jelenleg a folyamat felgyorsításának lehetőségeit vizsgálják, illetve azon kísérleteznek, hogy más hullámhosszok és intenzitás alkalmazásával, egyéb anyagoknál is el tudnák-e érni a fémeknél tapasztalt hatást.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • Epikurosz #123
    Á, dehogy, Lopakodó az nudli.
    Nekem egy űrhajó kéne, kompletten: energiaforrással, melegházzal, ahol nő a paradicsom és a zöldsaláta, konditeremmel, pálmafás uszodával, éés mozival, ahol megnézném a Pitch Black c. cifit (ez nem vicc, már láttam).
    :-)
  • lee56 #122
    Vevő lennél rá mi, inkább dörzsölj te is valamit
  • Epikurosz #121
    arany, smirgli, ezüst, réz...
    Kedves halgatyó!
    Leírhatnád magyarul is, hogy mire akarsz kilyukadni. Lopakodót akarsz gyártani otthon?
  • halgatyó #120
    Azt én is sokszor tapasztaltam, hogyha bármilyen ezüstszínű fémet finom smirglivel dörzsölök, akkor fekete porszerű anyag válik le. Ha az ujjammal dörzsölöm, akkor is fekete lesz az ujjam. (Eléggé barkácsolós ember voltam egész életemben:-)
    Arra most nem tudok visszaemlékezni, hogy teljesen fekete lesz-e, mint a korom, vagy csak nagyon sötétszürke.
    Érdekes, hogy ha rezet dörzsölök (smirglizek), akkor nem jön elő ez a feketeség, vagycsak nem emlékszek rá.

    Na, megyek haza alumíniumot dörzsölgetni... hátha dörzsöltebb leszek egy kicsivel...rám férne:-)
  • halgatyó #119
    Csak azt meg ne kérdezze valaki, hogy az arany meg a réz miért nem ezüstszínű.:-))) Hiába, mindent még én se tudok :-)
  • uniu #118
    erdekes amit mondasz: ha a hullamhossz alatti lesz a szemcsenagysag, akkor ez azt jelenti, hogy a beeso fenyt a szemcsek oldalanak allasa szerint(ami veletlenszeru) fogja kismillio iranyba szetszorni, amibol az kovetkezik, hogy eleg sotot szine lesz.
    Sztem a szakik sem ertettek, csak loktek a dumat:) vagy csak jol meg akartak vagni :)
  • halgatyó #117
    Fú. Ennyi sajtóhibát régen csináltam egyetlen hozzászólásban.:-(((
  • halgatyó #116
    A magyarázat lényege kvantummechanikai, míg én "hagyományos" szemlélettel próbáltam. Valami olyasféle, hogy nagyon kicsi szemcsék esetén felbomlik a fémekre jellemző elektron-sávszerkezet, de hogy ettől miért lesznek feketék, azt nem tudom. A fémek gőzei nem feketék.
    Az, hogy a fémek nagy darabban miért tükröznek, könnyen beláthatóó. Nem kell fémnek lenni ahhoz, ha egy felületen az elektromos tér hatására szabadon el tudnak mozdulni az elektronk (csak a felületen, és csak a felülettel párhuzamos elmozdulás számít) akkor az az anyag tükrözni fog (ezüstszínű lesz).

    Azon töprengtem sokat, hogyha ezt az elmozdulást ellentétes irányba is el tudnánk vinni, például parányi elektronikai alkatrészekkel, és eléggé gyorsan, akkor a visszvert fényt pont a ellentéte fázisban kibocsátott elektronika-eredetű fény pont kioltaná. Megfelelő beállítással. Ez egy aktív (energiát felhasználó) abszolútfekete felület lenne, a spektrum valamennyi tartományában, egy bizonyos hullámhossz felett.

    Olyan pici elektronikai alkatrészeket már most is tudnak csinálni, ami erre alkalmaz lenne a látható fény tartományában (és annál hosszabb hullámhosszakon) ám a gyorsasággal még odébb vagyunk. A látható fény terahertzes frekvenciája ma még sok, legalábbis néhány 0,1 mikronos antennából és egypár pici tranzisztorból álló egység számára. De a radarra jó lehet.

    Arról persze fogalmam sincs, hogy kutatták-e ezt a módszert vagy sikerült-e valamit elérni. De azt az egyet nem hiszem el, hogy legalább 1000 ember nincs a Földön, akinek eszébe jutott.
  • halgatyó #115
    Az én válaszomat sem fogadták el, ráadásul 30+ éve volt. Alig tudok már visszaemlékezni. A fémek elektron-sávszerkezetével magyarázták, tudod az a vezetési sáv meg vegyértéksáv meg tiltott sáv... de én nem értettem, és magamban arra gondoltam, hogy ezt akkor hiszem el, ha valami kisérlettel igazolják. Ugyanis ahogy a fémpor szemcsenagyságát csökkentjük, ez a feketeség megjelenik valahol, de hol? Ha a fény hullámhossza környékén vagy inkább az alatt, akkor nekem volt igazam. De ha csak a néhány atomot tartalmazó szemcséknél (tehát nagyságrendekkel finomabb szemcseméretnél), akkor a tanáraim magyarázata a jó.
  • Epikurosz #114
    Mondanám, hogy csak a pénz maradt, de az sem a régi, a neve is más, új arcot veretnek rá, sőt, már arcokra sincs szükség, veretik anélkül is.

    Valaminek mégiscsak maradnia kell, ezt igényli a legapróbb szalmaszálba is kapaszkodni kívánó életösztön. Igen, maradt. Egyfelől az emberi kapzsiság, és egyéb gyarlóságok; másfelől a mindig meghíúsuló álmok, és az újjáéledő remények vagy csalóka ábrándok.