超黑材料是一種新出現(xiàn)的“最黑”材料,僅僅反射0.035%的光,達(dá)到了肉眼根本無(wú)法分辨的程度。材料的工作原理是將一組納米管像扎一捆極其精細(xì)的吸管那樣整合起來(lái),納米管細(xì)到連光粒子都無(wú)法從其中通過(guò),就連毫不起眼的光的痕跡,也會(huì)在納米管附近反彈直到被完全吸收。
而這種材料所制成的超黑涂層,能夠吸收幾乎所有照射在其上的光,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,絕大多數(shù)精密光學(xué)儀器都需要超黑涂層來(lái)屏蔽光學(xué)干擾,提升信噪比和探測(cè)能力。
光學(xué)相機(jī)、探測(cè)器以及太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化裝置等空間光學(xué)載荷由于空間外來(lái)雜散光入射、界面對(duì)入射光不必要的反射而對(duì)性能產(chǎn)生了不利影響。其會(huì)造成光學(xué)設(shè)備的信噪比、靈敏度及可靠性的降低。為了提升空間光學(xué)載荷的性能,需要消除雜散光對(duì)其造成的不利影響。超黑涂層作為最常見(jiàn)的光吸收材料,在一定范圍內(nèi)能夠的有效減少干擾光學(xué)載荷成像的反射,并極大程度吸收材料表面的雜散光。因而研制能夠應(yīng)用于空間光學(xué)系統(tǒng)的高吸光超黑涂層,對(duì)于航天事業(yè)及探索宇宙具有重要意義。此外,超黑涂層還能夠隱藏高低起伏的物體輪廓,可為設(shè)備或人員提供必要的保護(hù)。
近日,哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院吳曉宏教授團(tuán)隊(duì)攻克了超黑涂層常溫制備技術(shù)瓶頸,得到了一種朗伯特性顯著的高穩(wěn)定超黑涂層。經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè),寬光譜吸收高達(dá)99.8%,光線(xiàn)80°入射時(shí)總散射積分低至1.5%,可凝揮發(fā)物為0.00%。全面滿(mǎn)足多種基體、復(fù)雜形面、超大面積實(shí)施工藝和空間極端環(huán)境應(yīng)用需求,性能與技術(shù)成熟度均優(yōu)于全球現(xiàn)役同類(lèi)產(chǎn)品。
針對(duì)工況條件,該研究團(tuán)隊(duì)已“量身定制”出一系列滿(mǎn)足服役環(huán)境的超黑涂層,已交付遮光罩、擋光板、光闌筒定標(biāo)黑體等產(chǎn)品數(shù)千件,成功應(yīng)用于中國(guó)風(fēng)云、海洋、高分、環(huán)境、通信技術(shù)試驗(yàn)等數(shù)十顆國(guó)家型號(hào)衛(wèi)星和天啟、天雁、天拓等近百顆商業(yè)衛(wèi)星,有效提升了中國(guó)航天器光學(xué)載荷的在軌探測(cè)能力和定位精度,為保證載荷全壽命周期高性能穩(wěn)定運(yùn)行提供了必要條件。
(資料來(lái)源:中國(guó)新聞網(wǎng))
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