ابتكر العلماء في جامعة رايس المادة الأكثر سوادًا التي صنعها الإنسان، وهي شبكة من الأنابيب النانوية المصنوعة من الكربون، وتعكس فقط 0.045 بالمائة من الضوء الخلفي. أربعة أضعاف قدرة المادة الأكثر سوادًا التي تم تصنيعها على الإطلاق، و100 ضعف قدرة الطلاء الموجود على سيارة كورفيت سوداء
يعد الكربون النقي أحد أكثر المواد سوادًا في الطبيعة، ولكن من أجل "تسويده" أكثر، أنشأ العلماء نسيجًا من الأنابيب النانوية يبلغ طولها جزءًا من المليار من المتر، مصنوعة من ذرات الكربون فقط ومرتبة عموديًا. تم تصميم الخشونة الناتجة على السطح لتقليل انعكاس الضوء.
وقد نُشر البحث الأسبوع الماضي في مجلة Nano Letters.
البروفيسور فوليكل م. وقال أجيان من كلية الهندسة بجامعة رايس في هيوستن بتكساس والذي قاد الدراسة إن الأرقام النهائية كانت أكثر دراماتيكية مما توقعوا.
ويقول أجيان إن الأمر استغرق أكثر من عام لإجراء التجارب الدقيقة وإثبات أن جزءًا صغيرًا فقط من الضوء ينعكس من سطح الأنابيب النانوية.
وقال أيضًا إن الفريق أرسل الآن طلبًا لدخول موسوعة غينيس للأرقام القياسية حول هذا الاكتشاف. وكان الرقم القياسي السابق منحت للمختبر الفيزيائي الوطني في لندن الذي ابتكر علماؤه في عام 2003 سطحا من سبيكة النيكل والفوسفور مع حفر صغيرة عليه. عكست المادة 0.16% من الضوء. المادة الجديدة أكثر كفاءة بأربع مرات وتعكس فقط 4 من الضوء المسقط عليها.
النظرية وراء ذلك
وفقًا لويكيبيديا، الجسم الأسود هو الجسم الذي يمتص الإشعاع الكهرومغناطيسي تمامًا في جميع الأطوال الموجية (بما في ذلك الضوء). وأي إشعاع يضر الجسم لا يمر من خلاله ولا ينعكس منه، بل يمتصه. ويؤدي هذا الابتلاع إلى تغير في درجة حرارة الجسم الأسود. وباختصار - كل الضوء المسقط عليه يمتصه الجسم الأسود تماما ويتحول من الضوء إلى طاقة حرارية. في الواقع لا وجود لمثل هذه الهيئة.
تشير النظريات إلى أن الأنابيب النانوية قد تخلق جسمًا شديد السواد نظرًا لأنه يمكن التحكم في أبعاد الأنابيب في القماش، وقد بدأ الخبراء للتو في اختبار هذه الادعاءات.
تحتوي المادة الجديدة التي أنشأها الباحثون على العديد من التطبيقات المحتملة المهمة. يمكن أن تكون خاصية امتصاص الضوء وتحويله إلى حرارة مفيدة في الألواح الشمسية، وحقيقة أنها لا تبعثر الضوء تعد ميزة كبيرة لصناعة التلسكوبات. قد تنعكس الاستخدامات الإضافية في مجال الإلكترونيات.
מקורות
للحصول على معلومات على الموقع physorg.com
للحصول على معلومات على موقع هيوستن كرونيكل
تعليقات 19
الشيء الرئيسي هو التعامل مع الأشياء المهمة حقًا
باختصار، عندما يقولون إن الحياة أبيض وأسود، فإن اللون الأسود أيضًا أمر نسبي تمامًا. هناك أسود وهناك أسود
ها ها ها ها
عامي
يجب التمييز بين الثقب الأسود والجسم الأسود. هذان مفهومان متشابهان من الناحية النحوية ولكنهما يتحدثان عن ظواهر أخرى في الطبيعة.
الثقب الأسود هو نقطة واحدة في الفضاء. الثقوب السوداء الموجودة في الكون لا تبتلع كل شيء في طريقها لأنها سوداء. ولكن لأنها عبارة عن انحناء للزمكان يتقارب على نفسه بكثافة لا نهائية.
الجسم الأسود المثالي هو موضوع المقال. وبالطبع هذا موضوع نظري لم يتم التوصل إليه بعد، لكن التجارب مبنية على هذه النظرية.
ليل بيتار - لا أعتقد أنني أتحدث عن جنس غير جنسه.
أولاً، بالإشارة إلى هذا المقال، فهو جسم أسود يمتص الضوء المرئي بكفاءة عالية. فالجسم المذكور أعلاه لا يمتص الأشعة السينية مثلا، ففي جوهر الأمر التعليق في محله.
فيما يتعلق بإشعاع هوكينج - أنا أيضًا على دراية بالشرح الوارد في محادثة مايكل. الفكرة التي كنت أحاول إيصالها هي فكرة الجسم الأسود من النوع المضيء الذي يبتلع حرفياً أي شيء يقع فيه دون أن يعيد أي شيء إليه. وهكذا يتبين (افتراضيًا) أنه حتى الجسم الأسود - وهو الجسم الأكثر سوادًا من الناحية الطيفية - لديه أيضًا شيء يمكنه الهروب منه.
"الجسم الأسود المثالي" كما عبرت عنه هو الجسم الذي يمتص جميع أنواع الإشعاع وينبعث منه حرارة (بنسبة سيجما T في الرابع). ولا تشير المقالة إلى مثل هذه الهيئة.
تحيات أصدقاء،
عامي بشار
تتوقف طائرة B-2 الشهيرة عن التخفي عند هطول المطر. مما يقلل بالتأكيد من تأثيره الرادع على المناطق ذات الهطولات العالية.
ملاحظتان:
1. التفسير المقبول لإشعاع هوكينج (والذي - تجدر الإشارة إلى أنه إشعاع لم يتم رصده بعد وتوقع جاكوب بيكنشتاين ضرورة وجوده واقترح هوكينج آلية نشوئه) هو أنه في عند حدود أفق الحدث للثقب الأسود (خارجه)، تفصل القوى الطافية بين الجسيم والجسيم المضاد الذي يتم إنشاؤه في الفراغ على أي حال بسبب تأثير عدم اليقين (الذي يؤين بعضهما البعض في الظروف العادية في غمضة عين)، عندما أحد الشركاء يسقط في الثقب الأسود بينما الشريك الآخر هو الإشعاع.
وظاهرة حفر الأنفاق التي تحدثت عنها يائيل بيتار هي ظاهرة أخرى لا علاقة لها بالثقوب السوداء. يجب أن نتذكر أن الجسيم الذي يدخل الثقب الأسود لا يبقى بالقرب من أفق الحدث على الإطلاق، بل يستمر في السقوط باتجاه المتفرد الموجود في مركز الثقب. ما يسمى عادة "حجم" الثقب الأسود لا يشبه ما نسميه "حجم" النجم العادي. لا يشير نصف قطر الثقب إلى أبعد مكان من المركز حيث توجد المادة (كما هو الحال في النجم العادي) ولكن يشير إلى المكان الذي لا يمكن لأي شيء (بما في ذلك الإشعاع) الخروج منه. بالقرب من الجانب الداخلي من "الغلاف" المحدد بواسطة نصف القطر هذا والمعروف باسم "أفق الحدث" لا توجد مادة على الإطلاق.
2. في رأيي، إذا أرادوا استخدام هذه المادة "أسود أسود" في الطائرات الشبح، فسيكون ذلك فقط لتحويلها إلى أفران للخبز.
عامي بشار،
أنت تنطوي على نوع مختلف.
1) الجسم الأسود المثالي هو تعبير يدل على المثالية النظرية في الفيزياء، حيث يمتص كل الإشعاع الكهرومغناطيسي المسقط عليه (جميع الأطوال الموجية). فهو يسخن فيخرج منه إشعاع يعتمد فقط على درجة حرارته وليس على الإشعاع الداخل إليه (فضلا عن أن الإشعاع الأولي هو الذي يسخن الجسم).
إشعاع الجسم الأسود (ويكيبيديا)
2) إشعاع هوكينج – الإشعاع الذي يخرج من الثقوب السوداء ناتج عن ظواهر كمومية. وفي أفق الحدث على حدود الثقب الأسود، هناك احتمال لوجود جسيم كمي خارج الثقب الأسود. تمامًا كما لو كان الجسيم الكمي موجودًا داخل صندوق مغلق، فمن المحتمل أن يظهر خارج الصندوق أيضًا.
إشعاع هوكينج (ويكيبيديا)
أمير، في موضوع التسلل:
من السهل جدًا إسقاط طائرات الرادار هذه... باستخدام صواريخ خفية أخرى أو مجرد صواريخ غير شبحية.
الحفاظ على الطاقة؟
ترتفع درجة حرارة عظم البلع ("الأسود") مع البلع. لذلك لا داعي للقلق بشأن الحفاظ على الطاقة، فهي لا تزال تعمل.
سؤال: ماذا عن قانون حفظ الطاقة؟
هيفروم وصديقه
الطيف المتعلق بالجسم الأسود هو الضوء المرئي.
لا أشعة ولا أشعة ولا شيء غير ذلك.
350-750 نانومتر.
لا يوجد شيء اسمه "جسم أسود" تماما يمتص كل الإشعاعات ولا ينبعث منه شيئا. حتى الثقوب السوداء تبعث (إشعاع هوكينج).
تحيات أصدقاء،
عامي بشار
الرد على العامري - قرأت شيئاً مثيراً للاهتمام عن براءة اختراع روسية لكشف طائرات الشبح، فهم يرفعون طائرات الاستطلاع إلى ارتفاع عالٍ يشغل راداراً قوياً نحو الأرض، عادة سيتم استقبال عوائد طبيعية من الأرض، لكن من ناحية أخرى إذا عندما تمر طائرة شبح، سيرى مشغل الرادار على شاشته أن "هور" تحرك بسرعة وبدون انعكاسات، هكذا عرف مكان الطائرة.
إذا كان هذا صحيحًا وممكنًا بوسائل مالية غير مكلفة - فهذا يعني أنهم، كما قال ديفيد، سيكونون قادرين على إنشاء طائرات شبحية تمامًا - ممتصات إشعاع الرادار بالإضافة إلى الألواح الخلوية التي يمكنها حقًا منع الإشعاع من التسرب إلى الدماغ، على الرغم من أن للحصول على أداء مثالي لحجب الإشعاع عن الدماغ، سيكون عليهم إعادة تصميم الهاتف الخليوي.
ومرة أخرى، من المهم جدًا معرفة تكلفة 1 × 1 سم من المادة، لمعرفة ما إذا كان ذلك عمليًا على الإطلاق.
ويقال إن المادة سوداء "حقيقية" بمعنى أنها تمتص الإشعاع في جميع الأطوال الموجية بشكل جميل.
هل يعرف أحد ما إذا كان لهذا النوع من المواد تأثير وكيف يمكن أن يكون له تأثير في صناعة مواد مركبة لاستخدامها في الطائرات الشبح مثلاً؟!
عامي
هذه ليست خدعة بصرية.
الضوء المنعكس = الضوء المنعكس من كل اتجاه حول سطح الأنابيب. ولهذا السبب تم إجراء فحص الهيكل لمدة عام كامل. ليس الأمر وكأنهم وضعوا كاشف الفوتون أمام السطح وهذا كل شيء. في رأيي، كان ينبغي فحصه من كل زاوية وقد فعلوا ذلك.
الغرض من الأنابيب هو احتجاز شعاع الضوء، للسماح للشعاع بامتصاصه بأكبر قدر ممكن من سطح الكربون. ومن الواضح أنه في حالة الأنابيب فإن شعاع الضوء يتلامس مع سطح أكبر منه في حالة السطح الأملس غير المصنوع من الأنابيب، حيث أن مساحة سطح الأنبوب المجوف بعرض 1x1 هي أكبر من مساحة سطح مربع ثنائي الأبعاد.
وأخيرًا، هناك ميزة أخرى للأنابيب وهي أن شعاع الضوء "يفقد الطاقة" بينما يضرب جوانب الأنبوب كثيرًا.
إلى عامي باشنر:
يقولون بأنفسهم أن السواد هو نتيجة للهيكل، ولكن النتيجة النهائية هي أن جزءًا كبيرًا من طاقة الضوء يتحول إلى حرارة ولا يتم إرجاعها إلى أي مكان - لا للأمام ولا للخلف. ولم يفعل ذلك أحد من قبلهم.
أعتذر، الرسالة السابقة جاءت دون التعرف عليها ومن الواضح أنها غير مهذبة. خطأ بشري.
تحيات أصدقاء
لست متأكدًا، لكن يبدو لي أن هذه في الواقع خدعة فيزيائية بسيطة: يبدو أن هذه الأنابيب تعيد توجيه الضوء في الاتجاه الآخر، وبالتالي تقلل كمية الضوء المنعكس. إذا كان هذا هو الحال بالفعل، فإن المادة نفسها ليست "سوداء" بالمعنى الكلاسيكي لجسم أسود يمتص كل الضوء المرئي. فإذا كان الأمر كذلك، فهو جسم أسود يمتص جزءًا من الضوء - كغيره من الأجسام السوداء بكفاءة أو بأخرى - والجزء الذي لا يمتص الضوء، ينبعث من الجانب الآخر، في الاتجاه. من الخفقان النانو.
أعرف هذه الظاهرة من خلال جهاز الأوكسجين الذي قمنا بتطويره في معهد ماكس بلانك في ألمانيا. هناك، ومن أجل تقليل ظواهر التبريد وانعكاسات الضوء، قمنا بإنشاء نبضات نانوية على رقائق الأوبتود التي توجه ضوء الفلورسنت الناتج عن تلامس الأكسجين مع الكاشف، وبالفعل قمنا بزيادة الاستفادة من الحصاد الخفيف بنسب عالية للغاية.
أعرف بعض المواد الخضراء، وهي أكثر سوادا من أي مادة سوداء.