یک پوشش بسیار سیاه برای ابزار‌های فضایی با کاربرد خاص!

به گزارش مجله خبری نگار،به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، برای عکس گرفتن به نور ایده آل نیاز است، اما در تلسکوپ‌ها و ابزار‌های بصری پیشرفته که در محیط‌های نامساعد فعالیت می‌کنند، پوشش اهمیت زیادی دارد.

در همین راستا باید دستگاه‌ها با رنگ سیاه پوشیده شوند تا نور‌های پراکنده را کاهش دهند و وضوح تصاویر را بیشتر کنند.

گروهی از محققان دانشگاه علم و فناوری شانگ‌های و آکادمی علوم چین تحقیقی منتشرو تحولاتی نوین در ابداع یک پوشش ورقه‌ای سیاه رنگ برای آلیاژ منیزیم گرید هوافضا ارائه کرده اند.

طبق این پژوهش تقاضا برای ورقه‌های بسیار سیاه به دلیل افزایش توجه به ساخت موادی جهت جذب انرژی خورشیدی، مدیریت گرما و سرکوب نور‌های پراکنده در دستگاه‌های اپتیکی افزایش یافت است. زیرا یک ورقه بسیار نازک سیاه می‌تواند تمام نور تابیده شده را بدون در نظر گرفتن زاویه تابش جذب کند.

البته باید توجه داشت انواع مختلفی از ورقه‌های سیاه ابداع شده اند مانند مواد مبتنی بر کربن و سیلیکون سیاه با سطح ساختاری خاص. اما ساختار این مواد بسیار شکننده است.

پوشش بسیار سیاه تازه ابداع شده می‌تواند ۹۹.۳ درصد نور را جذب کند و همزمان به اندازه‌ای مقاوم است که شرایط سخت را تاب بیاورد. در مقابل پوشش‌های سیاه فعلی به دلیل شکنندگی موارد استفاده محدودی دارند.

از سوی دیگر استفاده از بسیاری پوشش‌ها داخل لوله یا ساختار‌های پیچده کار سختی است، زیرا چنین ساختار‌هایی منحنی یا الگو‌هایی حساس دارند. محققان با روش تولید مبتنی بر خلا این چالش را برطرف کرده اند.

طبق توضیح محققان، ماده هدف در اتاقک خلا و در معرض گاز‌های مختلفی قرار گرفت که به صورت لایه‌هایی نازک به سطح شی می‌چسبند. این بدان معنا است که آن‌ها می‌توانند پوششی یکپارچه روی ساختار‌های پیچیده ایجاد کنند. آن‌ها برای ساختن پوشش بسیار سیاه از لایه‌های متناوب کاربید تیتانیوم تقویت شده با آلومینیوم (TiAlC) و نیترید سیلیکون (SiO۲) استفاده کردند. TiAIC به عنوان یک لایه جاذب عمل می‌کند، در حالی که SiO۲ ساختاری ضد انعکاس دارد. بنابراین، ترکیب این دو ماده می‌تواند تقریباً از بازتاب نور از سطح پوشش داده شده جلوگیری کند.

پژوهشگران حتی پوشش ابداعی خود را روی آلیاژ‌های منیزیم مخصوص کاربرد‌های هوافضا به کار گرفتند، اما پوشش فرسوده می‌شد. اما پوشش قادر به تحمل اصطکاک و تغییرات شدید دما و همچنین پایدار و محکم بود. این پوشش بسیار سیاه یک راه حل موثر برای دستیابی به ویژگی‌های جذب وسیع روی سطوح منحنی است که کاربرد‌های مختلفی مانند مشاهدات فضایی و مهندسی اپتیکی دقیق دارد.