Corps noir optique, dont la fabrication se produit via la croissance ensemencée de nanosphères d'Au à partir de nanotiges d'Au. une, Image MET à faible grossissement d'un échantillon réalisé. b, Image MET d'une seule nanostructure. c, Image HRTEM près du point de contact entre la nanosphère et la nanotige. Crédit :(c) 2015 Nature Nanotechnologie (2015) doi:10.1038/nnano.2015.228
(Phys.org) - Une équipe de chercheurs de l'Université des sciences et technologies King Abdulla en Arabie saoudite a fabriqué le matériau le plus noir jamais créé par des êtres humains. Comme ils le notent dans leur article publié dans Nature Nanotechnologie , l'idée du matériau est venue du scarabée cyphochilus tout blanc.
Comme le notent également les recherches, il est probablement impossible de créer le matériau noir parfait qui absorbe toute l'énergie qui le frappe, et l'émet ensuite sans aucune perte d'énergie. Toujours, les scientifiques aimeraient se rapprocher car on pense que de tels matériaux pourraient aider à créer des appareils meilleurs ou plus efficaces, comme les capteurs solaires. Dans ce nouvel effort, l'équipe a surpassé la noirceur des matériaux précédents en utilisant des nanotubes de carbone en imitant ce qu'ils ont trouvé lors de l'étude du cyphochilus tout blanc. Le résultat était une tige de nanoparticules extrêmement minuscule reposant sur une sphère de nanoparticules tout aussi minuscule (diamètre 30 nm), qui était capable d'absorber environ 98 à 99 pour cent de la lumière dans le spectre entre 400 et 1, 400 nm, ce qui signifie qu'il est capable d'absorber environ 26 % de lumière en plus que tout autre matériau connu, et ce sous tous les angles et toutes les polarisations.
Les chercheurs ont noté que les écailles du coléoptère cyphochilus - une structure cristalline photonique - faisaient que la coquille du coléoptère réfléchissait la lumière de manière très efficace. Ils ont pris cette idée et l'ont renversée en inversant la structure et ont utilisé l'idée de récolte d'énergie chaotique pour créer le matériau extrêmement noir - la surface de la structure est désordonnée, qui crée un motif de fosses aléatoires, chacun étant constitué de guides d'ondes métalliques infiniment longs. En prime, le matériau peut être facilement créé et appliqué et utilisé à la fois dans et hors des liquides. Aussi, en lui tirant un laser, ils ont créé un nouveau type de source lumineuse qui a généré des émissions monochromatiques sans avoir besoin de résonance.
L'équipe note que les appareils utilisant une telle application pourraient être utilisés pour des projets de dessalement, et, bien sûr, dans les systèmes de collecte d'énergie solaire, et peut-être dans les interconnexions optiques. Ils suggèrent également que le matériau pourrait même conduire à utiliser une approche entièrement nouvelle dans la conception de tels dispositifs.
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