Вчені з Університету Суррея створили надтонку плівку, яка здатна поглинати до 99 відсотків падаючого на неї випромінювання, від інфрачервоних до ультрафіолетових хвиль. Такий матеріал здатний вловлювати дуже тьмяне і світло і використовуватися в оптичних сенсорах. Результати дослідження опубліковані в журналі.
Для отримання плівки вчені скомбінували два підходи. По-перше, в якості основного матеріалу вони взяли графен, який поглинає світло в дуже широкому діапазоні хвиль, від видимого світла до ультрафіолету. По-друге, дослідники скористалися аморфними наноструктурами, всередині яких «втрачається» значна кількість випромінювання певної довжини хвилі.
Об'єднавши обидва матеріали, вчені отримали тонку плівку товщиною в 15 нанометрів, яка абсорбує до 99 відсотків оптичних хвиль. Дослідники стверджують, що принцип роботи плівки вони запозичили у метеликів, чиї очі здатні дуже добре бачити в темряві.
Під час дослідження вчені вирощували аморфні наноструктури з титану на спеціальній кремнієвій підкладці, яка складалася з «пікселів» - квадратних ділянок з металевою поверхнею і нагріваючим елементом. На шар титану наносили шар графена. Ідея вчених полягала в тому, що верхній шар графена буде «ловити» світлові хвилі, а нерегулярні структури під ним утримувати електромагнітне випромінювання.
Для перевірки, як добре отриманий матеріал поглинає світло, його нагрівали до температури в 200 градусів Цельсія, в результаті чого наноструктури починали випускати тепло. Згідно із законом випромінювання Кірхгофа, теплове випромінювання при цьому відповідає випромінюванню тіла з певною здатністю до поглинання. Для вимірювання тепловіддачі вчені використовували тепловізійну камеру. Результати показали, що матеріал здатний поглинати до 99 відсотків падаючого на нього випромінювання, від інфрачервоної до ультрафіолетової довжин хвиль.
У 2014 році компанія Surrey NanoSystems розробила матеріал, названий Vantablack, який поглинає до 99,96 відсотків падаючого випромінювання, включаючи радіохвилі. Речовина складається з вертикальних нанотрубок, в яких «губляться» фотони, майже не відбиваючись назад і перетворюючись на тепло. У 2015 році фізики з Науково-технологічного університету імені короля Абдалли отримали наночастинки золота, які поглинають понад 98,43 відсотків видимого та інфрачервоного випромінювання.