Tendencias21
Desarrollan el material más oscuro jamás creado por el hombre

Desarrollan el material más oscuro jamás creado por el hombre

Ingenieros del Instituto Politécnico de Rensselaer, en Estados Unidos, han desarrollado el material más oscuro creado por el hombre gracias a la nanotecnología. La distribución holgada de una fila de nanotubos de carbono ha permitido que dicho material tenga agujeros y grietas invisibles a nuestros ojos, pero capaces de absorber el 99,9% de la luz que incide sobre él. Con este nuevo material se abre la posibilidad de diseñar propiedades ópticas mediante el control de las dimensiones y periodicidades de los nanotubos, así como de desarrollar importantes aplicaciones en energía solar. Por Yaiza Martínez.

Desarrollan el material más oscuro jamás creado por el hombre

Investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer y de la Universidad de Rice, en Estados Unidos, han desarrollado el material más oscuro creado por el hombre, según publica dicho instituto en un comunicado.

Se trata de una fina capa formada por filas de baja densidad de nanotubos de carbono alineados verticalmente y de forma holgada, capaz de absorber más del 99,9% de luz.

Según sus creadores, este material podría servir para mejorar la eficiencia de la conversión de la energía solar, mejorar los sensores infrarrojos, y en aplicaciones de generación de electricidad termofotovoltaica u observación astronómica.

Reflexión casi nula

Shawn-Yu Lin, profesor de física de Rensselaer y miembro de la Future Chips Constellation especializada en el campo de materiales semiconductores, señaló que la clave del descubrimiento radica en haber creado una fila larga, extremadamente porosa, de nanotubos de carbono alineados verticalmente con cierto carácter aleatorio superficial, de forma que se ha minimizado la reflexión al mismo tiempo que se ha maximizado la absorción de luz.

Cualquier material existente –desde el papel al agua, los plásticos etc.- refleja alguna cantidad de luz. Durante mucho tiempo, los científicos han imaginado un material negro ideal que absorbiera la luz y que no la reflejara. Pero es difícil de conseguir.

La pintura negra convencional, por ejemplo, tiene una reflectancia total de entre el 5 y el 10%, y el material más oscuro creado, antes del descubrimiento de Lin y su equipo, tenía un nivel de reflectancia de entre el 0,16 y el 0,18%. La reflectancia de la luz se expresa como un porcentaje y estipula la cantidad de luz que después de caer sobre una superficie vuelve a ser reflejada.

El invento de los científicos está diseñado para reducir incluso más esta reflectancia, alcanzando un índice de reflexión total del 0,045%, más de tres veces más oscuro que el anterior registro.

Diseño de propiedades

Todo gracias a la colocación holgada de los nanotubos, que deja a escala nanométrica grietas y agujeros que atrapan la luz. De esta forma, el material no sólo refleja poco la luz sino que, además, la absorbe con fuerza.

Según los científicos, esta combinación de características convierten a este material en el candidato ideal para la realización, en el futuro, de un material super negro. La muestra de nanotubos alineados de baja densidad permitiría diseñar determinadas propiedades ópticas mediante el control de las dimensiones y periodicidades de los nanotubos.

Las pruebas realizadas por los investigadores demostraron que la disposición de los nanotubos permitía un nivel de reflectancia constante. Los resultados aparecen descritos en la revista especializada Nano Letters.

Antecedentes

El mismo Instituto Politécnico Rensselaer hacía público el año pasado la creación de un material con el mismo índice de refracción que tiene el aire, es decir, un material que apenas refleja la luz.

En ese caso los científicos aplicaron una tecnología nanométrica que sitúa sílice en un determinado ángulo sobre un semiconductor de nitruro de aluminio, consiguiendo que el material resultante no reflectase apenas luz desde cualquiera de sus ángulos y longitudes de onda. Los investigadores explicaron su hallazgo en la revista Nature Photonics.

El índice refractivo conseguido entonces fue de 1,05, esto es, casi igual que el del aire (1), e inferior al del agua dulce (1,33), al del agua del mar (1,359) o al de los plásticos (1,71). Pero esta vez parece que se han superado.

Durante años, los ingenieros han intentado crear materiales capaces de eliminar los reflejos no deseados, que pueden reducir el rendimiento de diversos componentes y dispositivos ópticos. Saben que, de conseguirlo, podrían desarrollar cosas increíbles en óptica y fotónica.

Yaiza Martinez

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Ya es posible transmitir el tacto a través de Internet 26 junio, 2024
    Un nuevo estándar para la compresión y transmisión del sentido del tacto mediante Internet sienta las bases para la telecirugía, la teleconducción y nuevas experiencias de juego en línea, entre otras aplicaciones. El flamante estándar HCTI (Haptic Codecs for the Tactile Internet) es para el “tacto digital” lo que son JPEG, MP3 y MPEG para […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las primeras muestras de la cara oculta de la Luna ya están en la Tierra 26 junio, 2024
    La cápsula de reingreso de la sonda Chang'e-6 de China, que transporta hasta dos kilogramos de materiales extraídos y perforados de la cuenca más antigua de la Luna ubicada en su lado oscuro, aterrizó este martes 25 de junio en la región de Mongolia Interior y fue rápidamente recuperada, según informó la Administración Nacional del […]
    Pablo Javier Piacente
  • La Tierra tendrá dos soles dentro de 1,3 millones de años y durante 60.000 años 26 junio, 2024
    Dentro de 1,3 millones de años, la Tierra tendrá una especie de segundo sol porque la estrella Gliese 710 se acercará a 1,1 años luz de la Tierra y la veríamos del mismo tamaño que Júpiter. Lo malo es que esa alteración cósmica puede provocar un episodio en nuestro planeta como el que acabó con […]
    Eduardo Martínez de la Fe
  • China descubre grafeno natural en la Luna 25 junio, 2024
    Investigadores chinos han descubierto recientemente grafeno natural de escasas capas por primera vez en la Luna, a partir de las muestras traídas a la Tierra por la sonda Chang'e 5. El hallazgo proporciona nuevos conocimientos sobre las actividades geológicas, la historia evolutiva y las características ambientales de la Luna.
    Pablo Javier Piacente
  • Los incendios forestales extremos se duplicaron en los últimos 20 años en todo el planeta 25 junio, 2024
    Una nueva investigación concluye que la frecuencia e intensidad de los incendios forestales extremos se ha más que duplicado en todo el mundo en las últimas dos décadas, debido al calentamiento global antropogénico y otros factores relacionados. Se trata de la primera ocasión en la cual los científicos pudieron trazar una tendencia global para los […]
    Pablo Javier Piacente
  • Detectado en el Mediterráneo el neutrino más energético del universo 25 junio, 2024
    El neutrino más potente jamás observado ha dejado su huella en las profundidades del Mediterráneo, aunque todavía se desconoce de qué rincón del universo procede. Los neutrinos cosmogénicos son los mensajeros de algunos de los eventos más cataclísmicos del cosmos.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA identifica seis formas diferentes de depresión 24 junio, 2024
    Los científicos han identificado seis formas biológicamente distintas de depresión gracias a la aplicación de la Inteligencia Artificial (IA) en estudios cerebrales. El hallazgo podría explicar por qué algunas personas no responden a los tratamientos tradicionales para la afección, como los antidepresivos y la terapia psicológica.
    Pablo Javier Piacente
  • La NASA pondrá en órbita una estrella artificial que revolucionará el estudio del Universo 24 junio, 2024
    La NASA encarará un ambicioso proyecto para colocar en órbita una estrella artificial: permitirá la calibración de telescopios a niveles previamente inalcanzables. El proyecto tiene como objetivo mejorar significativamente las mediciones de la luminosidad estelar y abordar varios otros desafíos que dificultan la astrofísica moderna.
    Pablo Javier Piacente
  • Los macacos nos enseñan cómo sobrevivir a un desastre natural 24 junio, 2024
    Los macacos de la isla caribeña de Puerto Rico se volvieron más tolerantes y menos agresivos después del huracán María, que los obligó a compartir la sombra de los árboles para sobrevivir al intenso calor.
    Redacción T21
  • Extrañas formas de vida se ocultan en antiguas cuevas de lava de Hawai 23 junio, 2024
    Científicos estadounidenses han logrado identificar una gran diversidad de especies microbianas únicas, que se han desarrollado en cuevas geotérmicas, tubos de lava y fumarolas volcánicas de la isla de Hawái. Estas estructuras subterráneas se formaron hace entre 65 y 800 años y reciben poca o ninguna luz solar, en ambientes similares a los que pueden encontrarse […]
    Pablo Javier Piacente