산업 IT

암흑 소재

탄소나노튜브로 세상에서 가장 어두운 물질을 만든다

우리가 개발한 소재는 99%의 가시광선과 자외선, 98%의 적외선을 흡수합니다. 검은색 페인트보다 빛 흡수력이 10배는 더 우수하죠.

때문에 이를 망원경에 사용하려 합니다. 망원경은 빛이 산란되면 관측결과가 제대로 나오지 않거든요. 나노튜브는 밀도가 낮아 빛을 통과 시킬 수 있어요. 밀림의 나무들 사이로 빛이 새어 들어오듯 말이죠.


즉 광자가 탄소나노튜브의 측면에 닿으면 자신의 에너지를 탄소 전자에 전달, 빛에너지가 열에너지로 전환되면서 사라지는 겁니다.

존 하고피안
NASA 고다드우주비행센터 광학물리학자

탄소나노튜브의 성장을 위해 기질(substrate)과 접착층, 촉매를 씁니다. 촉매로 사용하는 철이 기질 위에 응축되는데 그 모습은 라면을 먹을 때 안경에 수증기가 끼는 것과 비슷해요.


이후 각 물질들을 750℃의 석영 튜브 전기로에 넣고는 탄소(C)의 원천인 에틸렌(C₂H₄) 가스를 주입하면 1분 이내에 촉매와 에틸렌이 반응하면서 탄소분자가 떨어져 나와 육각형 격자를 형성하게 됩니다.

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이것이 바로 탄소나노튜브입니다.

스테파니 게티
NASA 고다드우주비행센터 기술자


내부가 고반사 물질로 코팅돼 있는 적분구(積 分球)에 탄소나노튜브를 넣습니다. 그리고 표본에 빛을 비추고는 측정장비로 표본에서 반사된 빛의 양을 측정하죠. 물론 측정장치 근처에 별도의 빛 차단 수단을 마련, 측정장치 자체에 의한 에너지 복사를 완벽히 방지합니다.

한 가지 재미있는 사실은 높이가 불과 100미크론(μ, 1μ은 1,000분의1㎜)에 불과한 나노튜브가 자신과 비슷한 길이의 파장을 가진 적외선을 흡수해버린다는 것입니다.

마누엘 키하다
NASA 고다드우주비행센터 엔지니어

210억 태양질량
최근 새로 발견된 사상 최대 규모의 블랙홀 질량. 태양 질량은 항성이나 은하의 질량을 표시하는 기본단위로 1태양질량은 우리 태양계의 태양 1개 질량을 말한다.

파퓰러사이언스
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