Нарцисс остерегается! Ученые создали первую в мире мембрану, не бросающую практически отражения. Обширное улучшение по сравнению с текущими нерефлексивными материалами, новая технология могла коренным образом изменить солнечные батареи, усилить светодиоды, и возможно помочь решить тайны в квантовой механике путем имитации «черному телу», объект, абсорбирующий весь свет.
В течение многих лет ученые искали способы сделать определенные материалы менее рефлексивными. Солнечные батареи, например, были бы намного более эффективными, если бы они отразили менее легкий и абсорбировали больше из него как энергия.
Для достижения этой цели исследователи сконцентрировались на сокращении показателя преломления материала – мера его способности отразить свет. Лед имеет показатель преломления 1,31, например; воздух имеет индекс 1. Но создание низко-рефлексивных материалов, которые являются также достаточно тонкими для служения в качестве покрытий, оказалось хитрым.
Бригада инженеров-электриков во главе с Э. Фредом Шубертом из Ренселлеровского политехнического института в Трое, Нью-Йорк, приблизилась к проблеме путем создания нового класса очень пористых наноматериалов. Исследователи использовали метод испарения для внесения кремнезема на полупроводник. Кремнезем устроен таким способом, которым материал становится пористым, впуская более легкий, чем делают традиционные антирефлексивные покрытия. К тому же, молекулы кремнезема устроены под таким углом, что они передают больше длин волны света, чем текущие покрытия, а также отлавливающий больше падающего света.
Новый материал имеет показатель преломления 1,05, отчеты бригады в мартовском выпуске Фотоники Природы, сообщало самое низкое когда-либо для тонкой пленки. «Это было, если можно так выразиться, наша цель мечты», говорит Шуберт. «Это позволяет нам делать материалы в диапазоне показателей преломления, которые не были ранее возможны».Истинный прорыв этого материала, говорит, что оптический ученый Дэниел Пойтрас из Института Микроструктурных Наук в Онтарио, Канада, является ее договоренностью как листом с пятью слоями. Это – то, что позволяет ему отлавливать намного более легкий, чем традиционные покрытия, говорит он. Шуберт добавляет, что новое покрытие не отражает света через большую часть визуального спектра, в отличие от других, работающих только в единственной длине волны.
Это – потенциал плюс для солнечных батарей, которые могли более эффективно использовать энергию солнца для повышения производительности. Одно беспокойство, отмечает Пойтраса, хрупкость.
Такой пористый материал мог ухудшиться при определенных условиях, таких как влажность.