ABD’nin Ulusal Standartlar veTeknoloji Enstitüsü’nden (NIST) araştırmacılar lazer güç detektörünü, dünyanın en koyu, en siyah malzemesiyle kapladılar.
Bu yeni malzeme görünen ışığın neredeyse tamamını ve kızılötesi ışığın bir bölümünü emiyor.Üzeri dünyanın en siyah malzemesiyle kaplanan detektör, lazer gücünün daha hassas ölçümünde kullanılacak.Termal detektörler, lazer gücü ölçmeye yarayan cihazlardan biri. NIST ekibi,termal detektörün üzerini bir dizi ince ve seyrek nanotüple kaplamış. Stony Brook Üniversitesi’nden araştırmacılar da bu nanotüpleri çoğaltmış. Termal bir detektörde kaplamalar, piroelektrik malzemeden geçerek gelen ışığı emerek ısıya çeviriyor. (Piroelektrik malzemeler,üzerlerine uygulanan potansiyel farka göre ısınıp soğuyabilir. Tersi durum da söz konusudur.) Isıdaki artış elektrik akımı oluşturuyor, bu sayede lazerin gücü ölçülebiliyor. Kaplama ne kadar siyah olursa, ışığın emilimi o denli yüksek oluyor. Böylece daha kesin ölçümler gerçekleştirilebiliyor. NIST’in geliştirdiği detektör, morötesinde 400 nanometreden (nm) kızılötesinde 4 mikrometreye (μm), kızılötesi tayfta 4 μm’den 14 μm’ye kadar ışığın % 0,1’inden daha azını yansıtıyor.
Değerler, 2009 yılında Japon ekibin bulduğu değerlere çok benziyor. Aradaki fark, NIST ekibinin nanotüpleri piroelektrik malzeme üzerinde, Japon ekibin ise silikon malzeme üzerinde büyütmesi. NIST araştırmacılarının amacı işletim aralığını 50-100 μm dalga boyuna çıkarmak.NIST daha önce çeşitli malzemeler kullanarak detektör kaplamıştı. Bu yeni kaplama, dikine yerleştirilmiş, çok katmanlı, 10 nm çapında ve 160 μm uzunluğunda karbon nanotüplerden oluşuyor. Tüplerdeki delikler ışığın hapsolmasına yardımcı oluyor, yüzeyin düzensiz dokusu ise yansıyan ışığın farklı yönlerde saçılmasına neden oluyor. Bu yüzden malzeme olabildiğince karanlık görünüyor.Termal detektörlerde çoğunlukla karbon nanotüpler kullanılıyor. Bunun bir sebebi,ısı iletkenliklerinin iyi olması. İlk bakışta ışığı çok az yansıtan malzemelerden olan nikel-fosfor da iyi bir aday gibi görünse de ısı iletkenliğinin çok zayıf olması nedeniyle tercih edilmiyor. Yeni nesil karbon nanotüplerin asıl tercih sebebi ise şu ana kadarki en siyah malzeme olması.Malzemenin ekstra siyah olmasının üç sebebi var: Birincisi karbon nanotüplerden oluşuyor olması, ikincisi çim gibi yan yana duran dikey katmanlardan oluşması,böylelikle ışık “çimlerin“ arasında kayboluyor. Üçüncüsü ise yüzeyin düzensiz olması, bu da yansıyan ışığın farklı yönlere dağılmasına neden oluyor.Lazer ölçümünün optik iletişim, lazer tabanlı üretim, güneş enerjisinin kullanımı, endüstriyel algılayıcı, savunma sanayi gibi çeşitli teknolojik uygulama alanları var ve ışığın toplanmasını gerektiren her tür uygulamada kullanılması mümkün.







