Des revêtements ultra-noirs pourraient rendre la prochaine génération de télescopes spatiaux encore meilleure
Des scientifiques chinois ont développé un revêtement fin et ultra-noir qui pourrait rendre la prochaine génération de télescopes spatiaux encore meilleure, écrit Eurekalert, citant BTA.
Parfois, le noir est nécessaire pour une visibilité claire. Pour l'astronomie et l'optique de précision, les dispositifs de revêtement noir peuvent réduire la lumière parasite, améliorer les images et augmenter les performances. Parce que même les plus petits détails sont importants pour les télescopes et les systèmes optiques les plus avancés, leurs fabricants s'efforcent d'utiliser la peinture noire la plus noire pour les recouvrir.
Dans la revue Vacuum Science and Technology A, des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Shanghai et de l’Académie chinoise des sciences décrivent le développement d’un film ultra-mince en alliage de magnésium noir adapté aux applications spatiales et optiques. Son revêtement absorbe 99,3 % de la lumière tout en étant suffisamment durable pour résister aux conditions difficiles.
Pour les télescopes fonctionnant dans le vide spatial ou pour les équipements optiques dans des conditions extrêmes, les revêtements existants sont souvent inadéquats.
L'auteur de l'étude, Yongzheng Cao, explique que les revêtements noirs actuels, tels que les nanotubes de carbone ou le silicium noir, sont limités par leur fragilité.
De plus, de nombreuses autres méthodes de revêtement sont difficiles à appliquer à l’intérieur des canalisations ou sur d’autres structures complexes. Ceci est important pour leur application dans les dispositifs optiques, car ils présentent souvent de grandes courbures ou des formes complexes.
À la recherche d’une solution au problème, les scientifiques se sont tournés vers la méthode de dépôt de couche atomique (ALD). L’un des grands avantages de cette technologie est son excellente capacité à couvrir les marches. Cela signifie qu'un revêtement uniforme peut être obtenu sur des surfaces très complexes telles que des cylindres, des arbres et des canaux.
Pour créer la peinture ultra-noire, l’équipe a utilisé des couches alternées de carbure de titane et de nitrure de silicium. Les deux matériaux fonctionnent ensemble, l’un comme couche absorbante et l’autre comme couche réfléchissante, pour empêcher presque toute la lumière d’être réfléchie par la surface peinte.
Au cours des tests, l’équipe a signalé une absorption moyenne de 99,3 % sur une large gamme de longueurs d’onde lumineuses, de la lumière violette de 400 nm à la lumière proche infrarouge de 1 000 nm.
En utilisant une couche barrière spéciale, les scientifiques ont appliqué leur revêtement même sur des alliages de magnésium, qui trouvent souvent des applications spatiales mais se corrodent facilement.
Le revêtement a également démontré une excellente stabilité dans des conditions défavorables. Cao explique qu'il est suffisamment solide pour résister aux frottements, à la chaleur, à l'humidité et aux changements extrêmes de température.
Les chercheurs espèrent que leur revêtement pourra être utilisé pour améliorer les télescopes spatiaux et les dispositifs optiques fonctionnant dans des conditions extrêmes.
Le prochain objectif des scientifiques est d'améliorer les propriétés de la peinture ultra-noire. Ils prévoient par exemple d’élargir le spectre d’absorption de la lumière pour inclure les régions ultraviolettes et infrarouges.
