Технологии Если типичная черная краска поглощает около 85 процентов входящего света, то разработанный недавно метаматериал, который поглощает до 99 процентов входящего света, можно считать "чернее черного". Используя преимущества уникальных светорассеивающих свойств метаматериалов, ученые обнаружили, что гиперболический метаматериал с рифленой поверхностью может иметь очень низкий коэффициент отражения, что может сделать его перспективным для высокоэффективных солнечных батарей, фотодетекторов и технологий радиолокационной невидимости.
Исследователи из университетa Пердью и Норфолкского госyдарственного университета (Purdue University and Norfolk State University) представили материал, который отражает только один процент солнечного света. Устройство сделано в основном из серебра и алюминия.
Группа ученых во главе с Евгением Наримановым (Evgenii Narimanov), профессором электротехники и вычислительной техники в центре нанотехнологий Бирка университета Пердью, использовала химический метод осаждения паров, чтобы вывести массивы серебряных нанопроводов толщиной всего 35 нанометров на мембраны из оксида алюминия. Провода "выросли" перпендикулярно мембране, как трава. Они поглощают около 80 процентов входящего света. Затем они распластываются на поверхности, делая ее шероховатой. В результате чего коэффициент поглощения достигает 99 процентов. Из-за шероховатости свет отражается "внутри" материала.
Как объяснили ученые, метаматериал обладает очень низким коэффициентом отражения из-за своих гиперболических свойств - бесконечной плотности фотонных состояний. Эта "супер особенность" значительно увеличивает количество рассеивающегося света из-за поверхностных дефектов и рифления в метаматериале. Дефекты и рифления рассеивают свет в первую очередь внутри материала, "всасывая" фотоны внутрь гиперболической среды.
Исследователи прогнозируют, что новый метаматериал обеспечит новое направление в разработке радиационно-поглощающих материалов. Так как поглощение света играет ключевую роль в солнечных батареях и многих других устройствах, ученые планируют исследовать в ближайшем будущем и эти возможности.
