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鉆石秒變“黑洞”? ——揭秘世界最黑材料的魅力

   2020-08-05 72750
核心提示:一顆價值百萬的天然黃色鉆石在紐約證券交易所不翼而飛,卻沒有引發警笛和恐慌,究其緣由,原來是一、鉆石失竊背后的秘密紐交所
       一顆價值百萬的天然黃色鉆石在紐約證券交易所“不翼而飛”,卻沒有引發警笛和恐慌,究其緣由,原來是……
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一、鉆石“失竊”背后的秘密
        紐交所的常客對于大筆財富不翼而飛并不感到陌生,只不過這一次鉆石“消失”的特別之處在于其“肇事者”是幾位科學家和藝術家,“作案工具”竟是一種新型碳納米管涂料。
        這種涂料會把三維物體變成黑色的、幾乎沒有光透出來的“黑洞”,營造出鉆石消失的視覺效果。
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▲ 圖片說明:使用新型碳納米管制成的涂料后,炫目的鉆石“變身為”一種扁平的黑色物體。(圖片來源:物理學家組織網)
       沒錯,這種新型碳納米管結構是有史以來人類制造的最黑的黑色材料,比之前打破世界紀錄的“最黑”材料還要黑10倍,能夠吸收所接觸的99.995%以上的光線。這種新型材料除了具有藝術表現力外,未來也將用于遮光罩、太空望遠鏡等產品中。
二、最黑材料的傳奇“身世”揭秘
       有意思的是,這種最黑材料的誕生并非刻意制造而是出于偶然,布萊恩·沃德爾和崔可航兩個研究團隊在試驗鋁等導電材料的表面上如何生長碳納米管的方法時,偶然間發現暴露在空氣中的鋁表面會形成一層氧化物,對于實驗本身,這相當于制造了一個“麻煩”的化學屏障。
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▲ 布萊恩·沃德爾(Brian Wardle)在實驗室的照片(圖片來源:MIT)
       為了消除這些氧化物,他們嘗試將鋁箔浸入鹽水,然后把它放到一個小型烤箱中,在這里碳納米管可以在沒有氧氣干擾的情況下生長。
       碳納米管像微型絨毛一樣覆蓋在鋁箔上,到來的光子迷了路,并且很難從鋁箔的表面逃走。這個鋁箔因此變成黑色,因為過黑以至于從平視的角度完全看不見鋁箔上的褶皺。由此翻新了世界“最黑”材料的記錄。
三、光伏界的“黑色”應用
       黑色,從視覺角度來看,是神秘的代名詞;從宇宙的角度看,是宇宙的背景色。從光伏的角度看,黑色如今被廣泛用于組件之中。
       全黑的光伏組件不僅具備時尚美觀的外形,又兼備發電收益,非常適合屋頂項目及光伏建筑領域使用,受到市場的青睞。賽拉弗新一代S2系列全黑半片組件作為屋頂光伏電站美學設計的理想選擇,采用深黑色電池片、黑背板和黑邊框,以及黑色焊帶,使得組件與屋頂顏色渾然一體,提高了光伏系統的整體效果,為客戶帶來更優美的視覺體驗。同時S2系列全黑半片組件運用高精度激光切割技術,將常規電池片一切兩半,進而電池片電流減半,使得組件失配損耗更低,受遮擋的影響更小,有效減少BoS和系統安裝成本。
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       深邃的黑色被賦予了無限可能,與賽拉弗“解鎖太陽能,解鎖想象力”的年度主題的內涵相符,賽拉弗在追光的道路上,始終秉持著創新理念,不斷探索光伏組件的多種可能性,為屋頂和地面電站項目提供超乎想象力的創新解決方案,致力于為未來新能源發展和生態經濟建設提供新思路。
       
       參考來源:
       https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b08290
       http://news.mit.edu/2019/blackest-black-material-cnt-0913
       https://www.mentalfloss.com/article/77190/6-facts-about-vantablack-darkest-material-ever-made
 
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