Wetenschap
Scanning-elektronenmicroscoopbeelden tonen een tank geëtst uit silicium, met en zonder een coating van koolstof nanobuisjes (bovenste rij). Wanneer dezelfde structuren worden bekeken onder wit licht met een optische microscoop (onderste rij), de coating van nanobuisjes camoufleert de tankstructuur tegen een zwarte achtergrond. Krediet:L.J. Guo et al, Universiteit van Michigan/Applied Physics Letters
Koolstof nanobuisjes, kleine cilinders bestaande uit één atoom dikke koolstofroosters, hebben bekendheid verworven als een van de sterkste materialen die de wetenschap kent. Nu profiteert een groep onderzoekers van de Universiteit van Michigan van een andere unieke eigenschap van koolstofnanobuisjes, de lage brekingsindex van uitgelijnde nanobuisjes met lage dichtheid, om een nieuwe toepassing te demonstreren:3D-objecten laten lijken als niets meer dan een plat, zwart blad.
De brekingsindex van een materiaal is een maat voor hoeveel dat materiaal licht vertraagt, en koolstof nanobuis "bossen" hebben een lage brekingsindex die zeer dicht bij die van lucht ligt. Omdat de twee materialen de doorgang van licht op vergelijkbare manieren beïnvloeden, er is weinig reflectie en verstrooiing van licht als het vanuit de lucht in een laag nanobuisjes gaat.
Het team uit Michigan realiseerde zich dat ze deze eigenschap konden gebruiken om de structuur van objecten visueel te verbergen. Zoals beschreven in het tijdschrift van de AIP Technische Natuurkunde Brieven , de wetenschappers maakten een 3D-beeld van een tank uit silicium. Toen het beeld werd verlicht met wit licht, reflecties onthulden de contouren van de tank, maar nadat de onderzoekers een bos van koolstofnanobuisjes op de tank hadden laten groeien, het licht werd opgezogen door de coating van de tank, niets meer onthullend dan een zwart laken.
Door licht te absorberen in plaats van te verstrooien, koolstof nanobuis coatings kunnen een object verhullen tegen een zwarte achtergrond, zoals die van de diepe ruimte, merken de onderzoekers op. In dergelijke gevallen fungeert het koolstofnanobuisbos "als een perfecte magische zwarte doek die de 3D-structuur van het object volledig kan verbergen, ’ schrijven de onderzoekers.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com