Skannade elektronmikroskopbilder visar en tank etsad ur kisel, med och utan kolnanorörsbeläggning (översta raden). När samma strukturer ses under vitt ljus med ett optiskt mikroskop (nedre raden), nanorörsbeläggningen kamouflerar tankstrukturen mot en svart bakgrund. Kredit:L. J. Guo et al, University of Michigan/Applied Physics Letters
Kolnanorör, små cylindrar som består av enatoms tjocka kolgitter, har fått berömmelse som ett av de starkaste material som vetenskapen känner till. Nu drar en grupp forskare från University of Michigan nytta av ytterligare en av kolnanorörens unika egenskaper, det låga brytningsindexet för lågdensitetsjusterade nanorör, för att demonstrera en ny applikation:få 3D-objekt att framstå som inget annat än en platt, svart ark.
Ett materials brytningsindex är ett mått på hur mycket det materialet saktar ner ljuset, och kolnanorörs "skogar" har ett lågt brytningsindex mycket nära luftens. Eftersom de två materialen påverkar ljusets passage på liknande sätt, det finns liten reflektion och spridning av ljus när det passerar från luft till ett lager av nanorör.
Michigan-teamet insåg att de kunde använda den här egenskapen för att visuellt dölja strukturen på objekt. Som beskrivs i AIP:s journal Bokstäver i tillämpad fysik , forskarna tillverkade en 3D-bild av en tank av kisel. När bilden var upplyst med vitt ljus, reflektioner avslöjade tankens konturer, men efter att forskarna odlade en skog av kolnanorör ovanpå tanken, ljuset sögs upp av tankens beläggning, avslöjar inget mer än ett svart ark.
Genom att absorbera istället för att sprida ljus, kol nanorörbeläggningar kan dölja ett föremål mot en svart bakgrund, som djupa rymden, konstaterar forskarna. I sådana fall fungerar kolnanorörskogen "som en perfekt magisk svart duk som helt kan dölja objektets 3D-struktur, " skriver forskarna.