Какой материал самый черный в мире?
Понятие «абсолютно черного тела» было введено в термодинамику немецким ученым-физиком Густавом Кирхгофом в середине XIX века. Абсолютно черным называют тело, которое способно поглотить все направленное на него излучение, при этом ничего не отражая.В природе не существует абсолютно черных тел. Есть примеры тел, которые лишь наиболее приближены по своим характеристикам к абсолютно черным. К примеру, сажа способна поглотить до 99 % падающего на нее света.
Одно из свойств абсолютно черного тела – способность менять цвет при изменении температуры. Так, путем нагревания абсолютно черное тело становится источником электромагнитного излучения и меняет цвет на белый, желтый или красный. Наше Солнце – вот пример нагретого до температуры 5800 °С объекта, похожего на абсолютно черное тело.
Ученые воссоздают имитацию черного тела посредством особенной конструкции. Она представляет собой бочонок, внутренняя поверхность которого черного цвета. В бочонке есть небольшое отверстие, через которое луч света проникает внутрь и отражается от черных стенок. Так как отражение происходит многократно, постепенно световой луч полностью поглощается стенками. Именно благодаря многократному отражению с последующим поглощением мы видим черными такие объекты, как черный бархат и зрачок человеческого глаза.
Ученые работают над созданием материалов со свойствами, приближенным к свойствам абсолютно черных тел. Так, в 2004 году в Англии был разработан сплав из никеля и фосфора, который представлял собой микропористое покрытие и имел отражающую способность 0,16—0,18 % падающего на него света. Этот материал был занесен в Книгу рекордов Гиннеса, как самый черный материал в мире. Однако в 2008 году американские ученые установили новый рекорд – выращенная ими тонкая пленка, состоящая из вертикальных углеродных трубочек, практически полностью поглощает свет, отражая его на 0,045 %. Диаметр такой трубочки – от десяти нанометров и длиной от десяти до нескольких сотен микрометров. Созданный материал имеет рыхлую, бархатистую структуру и шероховатую поверхность. Такие черные покрытия необходимы для космических телескопов, оптических приборов и инфракрасных сенсоров.
