วัตถุโคตรดำ! ดำสุดเท่าที่มนุษย์ทำได้

บีบีซีนิวส์/เอเยนซี - นักวิจัยสหรัฐฯ ผลิตวัตถุจากท่อนาโนคาร์บอนได้ดำที่สุดใกล้เคียงอุดมคติ ดูดกลืนแสงได้ 99.9% สะท้อนกลับน้อย เป็นความหวังผลิตโซลาร์เซลล์ ทั้งอาจใช้เป็นอุปกรณ์ตรวจจับรังสีอินฟราเรดเพื่อการสังเกตทางดาราศาสตร์

ดร.พูลิคเกล อาจายัน (Dr.Pulickel Ajayan) นักวิจัยเชื้อสายอินเดียจากมหาวิทยาลัยไรซ์ (Rice University) ในฮุสตัน สหรัฐฯ ได้นำทีมวิจัยพัฒนาวัตถุดำจากท่อนาโนคาร์บอนได้เป็นวัตถุที่มีความดำมากกว่า 30 เท่าของของวัตถุจากคาร์บอนที่หน่วยงานดูแลมาตรฐานสหรัฐฯ ใช้เป็นเกณฑ์อ้างอิงความดำและวัตถุดำที่ผลิตขึ้นนี้ยังดูดกลืนแสงได้มากถึง 99.9% ซึ่งใกล้เคียงกับวัตถุดำในอุดมคติที่สามารถดูดกลืนแสงได้ทั้งหมดและไม่สะท้อนกลับเลย

สีดำที่ใช้ในการวาดภาพระบายสีนั้นมีดัชนีสะท้อน (reflective index) 5-10% แต่วัตถุที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นนี้มีดัชนีสะท้อนของแสง 0.045% ซึ่งแสดงถึงความดำและการดูดกลืนแสงที่มากกว่าโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสซึ่งได้รับการบันทึกว่าเป็นวัตถุดำที่สุดในโลกอยู่ในขณะนี้ถึง 3 เท่า

ดร.อาจายันกล่าวว่าวัตถุชิ้นนี้สามารถประยุกต์ใช้ในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถเก็บแสงทั้งหมดที่ตกกระทบได้ หรืออาจใช้ในการตรวจจับรังสีอินฟราเรดเพื่อการศึกษาดาราศาสตร์ได้

ในทางทฤษฎีท่อนาโนคาร์บอนสามารถพัฒนาเป็นวัตถุดำได้ นักวิจัยจึงเริ่มต้นทดสอบคำพยากรณ์ทางวิทยาศาสตร์นี้ ท่อขนาดเล็กกว่าเส้นผม 400 เท่าถูกจัดเรียงเป็นตั้งๆ คล้ายดังก่อหญ้า ซึ่งการจัดเรียงลักษณะนี้ทำให้แสงถูกดักจับระหว่างช่องว่างเล็กๆ ของท่อ และพื้นผิวที่ขรุขระก็ช่วยลดการสะท้อนของแสง

ทีมวิจัยทดสอบคุณสมบัติการดูดกลืนแสงในย่านแสงที่ตามองเห็นเท่านั้น โดย ดร.ชวน ยู หลิน (Dr.Shawn-Yu Lin) นักวิจัยจากสถาบันโพลีเทคนิคเรนส์เซเลอร์ (REnsselaer Polytechnic Institute) ในนิวยอร์กรับหน้าที่รับวัดคุณสมบัติทางแสงของวัสดุ แต่ทีมวิจัยยังต้องการเห็นการดูดกลืนของแสงในย่านอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลต รวมถึงความยาวคลื่นอื่นที่ใช้ในระบบสื่อสาร

ดร.อาจายันกล่าวว่าหากสามารถสร้างวัตถุที่ดูดกลืนการแผ่รังสีในทุกความยาวคลื่นได้หมดแล้วจะสามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อการพัฒนาการทหารต่างๆ ได้ ทั้งผลิตอุปกร์ณเพื่อกรหลบซ่อนตัวและอุปกรณ์ในการป้องกันการโจมตี ทั้งนี้งานวิจัยของเขาและทีมจะเผยแพร่ลงวารสารนาโนเลตเตอร์สฉบับล่าสุดที่กำลังจะตีพิมพ์นี้