АЧТ

1. Абсолютно черный материал

АБСОЛЮТНО ЧЕРНЫЙ
МАТЕРИАЛ

2. Темы

ТЕМЫ
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО
МАТЕРИАЛА
СОСТАВ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА
ПРИМЕНЕНИЕ АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО
МАТЕРИАЛА

3. История создания абсолютно черного материала

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ
АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО
МАТЕРИАЛА

4.

Ранние разработки (1960–2000-е годы):
Исследования в области черных материалов начались с задач
повышения эффективности оптических приборов и телескопов.
В 1960-х годах появились первые природные и искусственные черные
материалы, например, черный кварц и металлические углеродные
пигменты.
Появление нанотехнологий:
В 2000-х годах с развитием нанотехнологий ученым стали доступны
новые возможности создания микроскопических структур.
В 2009 году первый раз были созданы нанотрубки, которые оказались
способными поглощать большой объем света.
Создание Vantablack (2014):
Команда ученых из британской компании Surrey NanoSystems
представила материал Vantablack.
Название — от «Vertically Aligned NanoTube Arrays Black» —
ультратонкий слой углеродных нанотрубок, ориентированный
вертикально.
Этот материал стал одним из самых черных в мире, поглощающим до
99.965% света.

5.

Инженеры Массачусетского технологического института разработали «самый черный на сегодняшний день»
материал (2019):
MIT провел эксперимент с художником Димутом Стребе, который покрыл «суперчерным» материалом 16,78-каратный
бриллиант.
Бриллиант улавливает не менее 99,995% падающего света, что делает его самым чёрным материалом из когда-либо
зарегистрированных.

6. Состав и свойства материала

СОСТАВ И СВОЙСТВА
МАТЕРИАЛА

7. Основные компоненты:

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ:
Углеродные нанотрубки (УНТ):
o Цилиндрические молекулы из сплошного углерода длиной
до микрометров.
o Обладают высокой механической прочностью,
теплопроводностью и электропроводимостью.
Материалообразующие структуры:
o Нанотрубки выстроены вертикально, создавая "лес" из
электропроводящих нановолокон.

8. СВОЙСТВА:

1. Высокая поглощающая способность:
Почти вся энергия света поглощается внутри материалов за счет многочисленных отражений и
внутриструктурных взаимодействий.
2. Минимальное отражение:
Свет практически не отражается, что создает эффект "полной невидимости".
3. Температурная устойчивость:
В зависимости от состава, материал выдерживает температуры до 4000°C.
4. Механическая прочность:
Углеродные нанотрубки очень стойки к механическим нагрузкам.
5. Минимальный рассеянный свет:
Благодаря структуре нанотрубок, свет рассеивается очень мало — это важно для точной оптики.
6. Гибкость и легкость:
Эти материалы очень тонкие и легкие.

9. Применение абсолютно черного материала

ПРИМЕНЕНИЕ АБСОЛЮТНО
ЧЕРНОГО МАТЕРИАЛА

10. 1. Научные исследования и оптические приборы

1 . Н АУ Ч Н Ы Е И С СЛ Е Д О ВА Н И Я И
ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
Калибровка оптических устройств:
Абсолютно черные покрытия используются как эталоны для
калибровки спектрометров, фотосенсоров и телескопов.
Их высокая поглощающая способность минимизирует
погрешности, связанные с отражением света, что особенно
важно при точных измерениях.
Тепловые и инфракрасные исследования:
Черные наноматериалы служат для изучения тепловых
излучений и радиационных характеристик объектов.
Например, в развитии термических камер для обнаружения
тепла или в исследованиях теплового излучения космических
тел.

11. 2. Космическая индустрия

2 . К О С М И Ч Е С К А Я И Н Д У СТ Р И Я
Многофункциональные покрытия для спутников:
Внутренние поверхности космических аппаратов
покрывают наноматериалами, чтобы снизить внутренние
отражения и шумы.
Это повышает качество изображений и уменьшает
искажения сигналов.
Космические телескопы и камеры:
Абсолютно черные материалы помогают минимизировать
внутренние блики, которые мешают наблюдению за
объектами на больших расстояниях.
В частности, в телескопах суперчерные покрытия
предотвращают засветку и улучшают контраст изображений.

12. 3. Военные технологии и кибербезопасность

3 . ВО Е Н Н Ы Е Т Е Х Н О Л О Г И И И
К И Б Е Р Б Е З О П АС Н О СТ Ь
Невидимость и скрытность:
Черные покрытия применяются для создания "невидимых"
или трудно обнаружимых объектов — кораблей, самолетов,
стелс-кораблей.
Светопоглощающие покрытия позволяют уменьшить
отражения от поверхности, делая объекты менее заметными
в инфракрасных и оптических диапазонах.
Оптические системы и маскировка:
Используются для уменьшения бликов в оптических
прицелах, системах ночного видения и слежения.
В военном оборудовании применяются для снижения
заметности при разведке.

13. 4. Технологии и промышленность

4. ТЕХНОЛОГИИ И
П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О СТ Ь
Фото- и видеокамеры:
Сменные фильтры и покрытия с нанотехнологиями
повышают чувствительность фотосенсоров и снижают
нежелательные блики.
Солнечные панели:
Использование черных материалов в покрытиях и
структурах для улучшения поглощения солнечного света,
что повышает КПД энергетических устройств.
Оптоволоконные и лазерные системы:
В таких системах наноматериалы применяются для
уменьшения рассеяния света и повышения качества
лазерных лучей.

14. 5. Арт, дизайн и визуальные эффекты

5 . А Р Т, Д И З А Й Н И
В И ЗУА Л Ь Н Ы Е Э Ф Ф Е К Т Ы
Экспериментальные художественные проекты:
Художники используют ультрачерные материалы для
создания иллюзий без глубины и пространства, делая
объекты "исчезающими" или создавая "черные дыры" на
выставках.
Инсталляции и архитектура:
Используются для создания эффектных эффектов,
подчеркнутых игрой света и тени, визуальных иллюзий и
новых форм пространственного восприятия.

15. 6. Разработка новых технологий наблюдения и измерения

Радар и лазерное зондирование:
Черные покрытия помогают снизить нежелательное
отражение лазерных лучей и повысить точность измерений.
Балочные системы и детекторы:
Используются для фильтрации нежелательных сигналов,
повышая чувствительность и точность научных приборов.

16. СПАСИБО за внимание!

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!