Las imágenes que obtenemos estos días de telescopios avanzados, como el Telescopio Espacial James Webb, sin duda nos dejan asombrados y maravillados ante las galaxias que existen, ubicadas a años luz de distancia de nuestra Tierra. Sin embargo, los investigadores están en busca de mejorar aún más estas fascinantes imágenes. Un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Shanghai, junto con la Academia de Ciencias de China, ha desarrollado un innovador dispositivo delgado conocido como laminación ultranegra, diseñado específicamente para aleaciones de magnesio de grado aeroespacial.
Imagínate observando las estrellas en una noche despejada. Para lograr la mejor visión posible, es esencial que el entorno esté lo más oscuro posible. Esto implica alejarnos de las luces de la ciudad y encontrarnos en un lugar rural, donde la oscuridad reine, salvo quizás por la luz de la luna. Este principio lo aplican también los astrónomos que manejan ópticas de precisión. Pero su ingenio no termina ahí; para obtener el máximo nivel de oscuridad, así como para minimizar la luz parásita que podría interferir en las observaciones, están añadiendo pintura negra a sus instrumentos.
La nueva película ultranegra desarrollada puede absorber hasta el 99.3% de la luz, incluso bajo las condiciones más exigentes. Según Yunzhen Cao, uno de los autores del estudio y profesor del Instituto de Cerámica de Shanghai, esto supera las capacidades de los recubrimientos negros existentes, que aunque son eficaces, son limitados por su fragilidad. «Los recubrimientos como los nanotubos de carbono alineados verticalmente o el silicio negro son difíciles de aplicar en estructuras complejas, lo que limita su efectividad en dispositivos ópticos con formas únicas o curvadas».
El equipo de investigación ha aplicado la técnica de deposición de capas atómicas (ALD) para resolver estos problemas de aplicación. Este método consiste en alternar capas de carburo de titanio dopado con aluminio (TiAlC) y nitruro de silicio (SiO2). Cuando se combinan, actúan como una barrera eficaz que retiene casi toda la luz, creando un recubrimiento ideal para telescopios que funcionan incluso en el espacio.
| Longitud de onda | % de luz absorbida |
|---|---|
| 400 nm (violeta) | 99.3% |
| 1000 nm (infrarrojo cercano) | 99.3% |
Después de las pruebas, el equipo determinó que las longitudes de onda desde la luz violeta hasta la luz infrarroja son absorbidas en promedio, contribuyendo a un avance significativo en los telescopios y equipos ópticos de la próxima generación. Estas mejoras permitirían una observación más detallada y precisa de las estrellas y otros cuerpos celestes, incluso en condiciones adversas.
Yunzhen Cao concluye: «Además, la película demuestra una excelente estabilidad en entornos adversos. Es capaz de soportar fricción, calor, humedad y cambios extremos de temperatura, haciendo de esta tecnología un fuerte candidato para el próximo avance en la astronomía óptica. El estudio que detalla estos desarrollos se publicó recientemente en el Journal of Vacuum Science and Technology A el 12 de marzo de 2024.»
