Иногда, чтобы видеть ясно, необходимо полное отсутствие света. Для астрономии и прецизионной оптики покрытие устройств черной краской может сократить рассеянный свет, улучшить изображения и повысить производительность. Для самых современных телескопов и оптических систем каждая малость имеет значение, поэтому их производители ищут самые черные материалы для покрытия. В журнале Journal of Vacuum Science & Technology A исследователи из Университета Шанхая по науке и технологии и Китайской академии наук разработали ультрачерное покрытие из тонкой пленки для магниевых сплавов, используемых в авиационной промышленности. Их покрытие поглощает 99,3% света и достаточно прочно, чтобы выдерживать суровые условия. Для телескопов, работающих в условиях космического вакуума, или оптического оборудования в экстремальных условиях, существующие покрытия часто недостаточны.
"Существующие черные покрытия, такие как вертикально выровненные углеродные нанотрубки или черный кремний, ограничены хрупкостью", - говорит автор Юнжен Цао. "Также многие другие методы покрытия затрудняют нанесение покрытий внутри трубы или на другие сложные структуры. Это важно для их применения в оптических устройствах, так как они часто имеют значительную кривизну или сложные формы".
Для решения этих проблем исследователи обратились к методу атомного слойного осаждения (ALD). С помощью этой вакуумной техники производства объект помещается в вакуумную камеру и последовательно подвергается воздействию определенных типов газа, которые прилипают к поверхности объекта в виде тонких слоев.
"Одним из больших преимуществ метода ALD является его отличная способность покрытия сложных поверхностей, таких как цилиндры, столбы и канавки", - говорит Цао.
Для создания ультрачерного покрытия команда использовала чередующиеся слои алюминиево-допированного карбида титана (TiAlC) и нитрида кремния (SiO2). Оба материала совместно предотвращают практически полное отражение света от покрытой поверхности. "TiAlC действует как поглощающий слой, а SiO2 используется для создания антиотражающей структуры.
Это новое ультрачерное покрытие может стать прорывом в области оптики и астрономии, обеспечивая более четкое и качественное изображение в условиях, где рассеянный свет является проблемой. Благодаря его прочности и способности равномерно покрывать сложные поверхности, такое покрытие может быть использовано в различных оптических устройствах и телескопах, работающих в экстремальных условиях.
Источник:
Прочная ультрачерная пленка, нанесенная на магниевый сплав большой кривизны методом атомно-слоевого осаждения (Robust ultra-black film deposited on large-curvature magnesium alloy by atomic layer deposition), Journal of Vacuum Science & Technology A (2024). DOI: 10.1116/6.0003305
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
