Menu

Матеріал, який "чорніше чорного", може стати майбутнім сонячної енергетики.

Материал, который "чернее черного", может стать будущим солнечной энергетики.


Відомо, що поверхні, пофарбовані звичайною чорною фарбою, поглинають близько 85% падаючого на них світла. Але нещодавно розроблений метаматеріал зі складною поверхнею може поглинути близько 99% падаючого на нього світла, таким чином, по відношенню до цього матеріалу цілком вживемо термін "чорніше чорного". Цей метаматеріал, має оптичні властивості, що описуються гиперболическими залежностями, має дуже низьке значення коефіцієнта відбиття, що може бути використано для створення високоефективних сонячних батарей, фотодатчиків і нових стелс-технологій.

Дослідники з університету Пурду (Purdue University) і Норфолкского державного університету (Norfolk State University), очолювані Євгеном Наримановым, виготовили новий матеріал, використавши срібні нанодроти, вирощені на поверхні алюмінієвої пластини. Дослідивши оптичні властивості отриманого метаматеріалу, вчені виявили, що, незважаючи на те, що і срібло і алюміній погано поглинають світло, поверхня матеріалу поглинає близько 80% падаючого світла.

Після цього, застосувавши деякі технологічні хитрощі, вчені зробили так, що строго впорядкована поверхню матеріалу в достатку покрилася тріщинами і дефектами, які, як було розраховано, різко зменшили коефіцієнт відбиття. Подальші експерименти показали, що такий "рифлений" метаматеріал здатний поглинати 99% від падаючого світла, але більше того, такий коефіцієнт поглинання випромінювання зберігається практично в усьому діапазоні електромагнітних хвиль.

Як пояснили вчені, низький коефіцієнт відбиття нового матеріалу пояснюється накладанням гіперболічних оптичних властивостей початкового матеріалу з непередбаченими властивостями дефектів, які у багато збільшили "глибину" гіперболічного закону.

Дослідники вважають, що новий метаматеріал стане прототипом для створення нових матеріалів, які будуть ефективно поглинати всі види електромагнітного випромінювання діапазону. Оскільки поглинання світла грає ключову роль в ефективності сонячних батарей і інших технологіях, дослідники планують проводити подальші роботи, орієнтуючись на напрям сонячної енергетики.

|