新研發「世界最黑暗」物質 可吸收99.9%光線

(參考原文：World's darkest material comes to light)
R. Colin Johnson
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一種「世界最黑暗」的物質已經利用鬆散裝配的碳奈米管垂直陣列製造成功；美國倫斯勒理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute)和萊斯大學(Rice University)共同展開的這個研究計畫，獲得了一種新型材料，可以吸收99.9%的入射光線，因而獲得更高的靈敏度和效率，適用於從太陽能光電板到紅外線感測器的多種應用。
倫斯勒理工學院的物理學教授Shawn-Yu Lin表示：「這種材料將提高光線的吸收效率，以及太陽能守恆的整體輻射轉電流效率。」他的合作夥伴是萊斯大學的工程教授Pulickel Ajayan，他們在倫斯勒理工學院一起進行這項計畫。參與這個計畫的還有倫斯勒理工學院博士生Zu-Po Yang，萊斯大學的博士後研究員Lijie Ci，和倫斯勒理工學院的資深科學家James Bur。
自然界的最黑暗物質的反射率通常是5~10%。許多人曾經試圖研製一種反射率為零的材料，試驗了各種液體、固體和氣體，但即使是由鎳-磷合金(nickel-phosphorous alloy)薄膜構成的、效果最佳的黑暗物質，反射率也只能達到0.16~0.18%。而Lin所帶領的研究小組所開發的、基於碳奈米管的材料，反射率僅0.045%，比以前的世界紀錄還暗三倍。
Lin表示，該材料的關鍵在於鬆散組裝在一起的長形、極多孔(extremely porous)垂直排列碳奈米管陣列；研究人員表示，利用奈米管可以同時實現低反射率和高吸收率。該種物質的特性是可以依不同需求來修改陣列的尺寸與週期性(periodicity)。
由於該種物質還包含了一種可控制程度的表面隨機性(surface randomness)，以其用來收集與捕捉光線的奈米級間隙與孔洞，因此研究小組能最小化其反射率，並將吸收率最大化。該研究團隊並已經在範圍廣闊的光譜上測試該物質的反射率程度，發現其黑暗程度是現有標準玻璃碳(glassy carbon)的100倍。
Lin的團隊預測，工程師將來能夠把他們的新發明應用於太陽能板、熱光伏能量產生器(thermalphotovoltaic energy)、紅外線探測器和天文觀測設備。Lin的團隊並已為該物質申請世界最黑暗的世界記錄。