El revestimiento ultranegro del equipo se puede aplicar a superficies curvas y aleaciones de magnesio para atrapar casi toda la luz. - JIN ET AL.
MADRID, 12 Mar. (EUROPA PRESS) -
Investigadores chinos han desarrollado un recubrimiento de película delgada ultranegra capaz de reducir la luz parásita, mejorar las imágenes y aumentar el rendimiento de futuros telescopios.
Hasta ahora, para los telescopios que funcionan en el vacío del espacio o para equipos ópticos en entornos extremos, los recubrimientos existentes solían ser insuficientes.
Tal y como se publica en 'Journal of Vacuum Science & Technology' es revestimiento absorbe el 99,3% de la luz y es lo suficientemente resistente como para sobrevivir en condiciones extremas como las del espacio. "Los recubrimientos negros existentes, como los nanotubos de carbono alineados verticalmente o el silicio negro, están limitados por la fragilidad", aclara el autor Yunzhen Cao.
"También es difícil para muchos otros métodos de recubrimiento aplicar recubrimientos dentro de un tubo o en otras estructuras complicadas. Esto es importante para su aplicación en dispositivos ópticos, ya que a menudo tienen una curvatura significativa o formas intrincadas", añade en un comunicado.
Para resolver estos problemas, los investigadores recurrieron a la deposición de capas atómicas (ALD). Con esta técnica de fabricación basada en el vacío, el objetivo se coloca en una cámara de vacío y se expone secuencialmente a tipos específicos de gas, que se adhieren a la superficie del objeto en capas finas.
"Una gran ventaja del método ALD radica en su excelente capacidad de cobertura de pasos, lo que significa que podemos obtener una cobertura de película uniforme en superficies muy complejas, como cilindros, pilares y zanjas", matiza Cao en un comunicado.
Para hacer su recubrimiento ultranegro, el equipo utilizó capas alternas de carburo de titanio dopado con aluminio (TiAlC) y nitruro de silicio (SiO2). Los dos materiales trabajan juntos para evitar que casi toda la luz se refleje en la superficie revestida. "El TiAlC actuó como una capa absorbente y se empleó SiO2 para crear una estructura antirreflectante. Como resultado, casi toda la luz incidente queda atrapada en la película multicapa, logrando una absorción de luz eficiente", describe Cao.
En las pruebas, el equipo encontró una absorción promedio del 99,3% en una amplia gama de longitudes de onda de luz, desde la luz violeta de 400 nanómetros hasta el infrarrojo cercano de 1.000 nanómetros. Utilizando una capa de barrera especial, incluso aplicaron su recubrimiento a aleaciones de magnesio, que se utilizan a menudo en aplicaciones aeroespaciales pero que se corroen fácilmente. "Es más, la película muestra una excelente estabilidad en entornos adversos y es lo suficientemente resistente como para resistir la fricción, el calor, las condiciones de humedad y los cambios extremos de temperatura", apunta Cao.
Los autores esperan que su recubrimiento se utilice para mejorar los telescopios espaciales y el hardware óptico que funcionan en las condiciones más extremas y están trabajando para mejorar aún más su rendimiento.
