激光网3月14日消息,有时需要完全黑暗才能看清楚。黑色油漆涂层设备可以减少杂散光,改善天文学和精密光学的图像和性能,因为每个细节对于最复杂的望远镜和光学系统都很重要,因此他们的制造商会寻找最深的黑色材料来涂覆它们。
来自上海理工大学和中国科学院的研究人员开发了一种用于航空航天级镁合金的超黑薄膜涂层,该涂层发表在AIP Publishing的《真空科学与技术杂志A》上。它们的涂层足够坚固,可以承受恶劣的环境,同时仍能吸收 99.3% 的光。
对于在恶劣环境中使用的光学设备或在空间真空中工作的望远镜来说,目前的镀膜通常是不够的。
研究人员使用原子层沉积来解决这些问题。使用这种基于真空的制造方法,将目标放入真空室中,一次暴露于不同种类的气体中。气体以薄薄的层粘附在物体表面。
研究人员使用了交替的氮化硅层和掺杂铝的碳化钛形成其超黑涂层。这两种材料共同阻止了几乎所有的光从涂层表面反射。
研究人员测试了广泛的光波长范围,从400 nm的紫光到1000 nm的近红外光,发现平均吸收率为99.3%。他们甚至使用独特的阻隔层将涂层涂在镁合金上,镁合金经常用于航空航天应用,但容易腐蚀。
曹先生说:“更重要的是,该薄膜在恶劣环境中表现出极好的稳定性,并且足够坚韧,可以承受摩擦、高温、潮湿条件和极端温度变化。
作者正在努力进一步提高其涂层的性能,希望它能用于改进光学硬件和承受最恶劣条件的太空望远镜。
曹说:“现在薄膜可以吸收超过99.3%的入射可见光,我们希望进一步扩大其光吸收范围,包括紫外线和红外线区域。