Ultrakrótkie, bo trwające zaledwie kilka miliardowych sekundy, promienie lasera mogą zmienić powierzchnię metalu z błyszczącej w idealnie czarną. Dzieje się tak dlatego, że tworzą się na niej mikroskopijne wypukłości i wklęsłości.
Chunlei Guo i jego współpracownicy z Uniwersytetu Rochester w Nowym Jorku użyli tytanowo-szafirowego lasera, który nie wymaga specjalnych źródeł energii. Skierowali go na kawałek wypolerowanego metalu i puścili wielokrotnie wiązkę trwającą 65 femtosekund. Już po kilku impulsach "zauważyliśmy, że mogą one przekształcać powierzchnię metalu w różne nanostruktury", powiedział Guo.
W rezultacie otrzymali układ wgłębień i wzniesień tak znakomicie absorbujący światło, że błyszcząca wcześniej powierzchnia stała się zupełnie czarna. "Absorbuje ona niemal 100% światła", oznajmił Guo. Technikę wymyślono do pracy z miedzią, złotem, platyną, aluminium, tytanem, cynkiem i wolframem.
Naukowcy przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego próbowali dowiedzieć się, jak tworzą się te struktury na powierzchni. Wygląda na to, że superkrótkie impulsy topią minimalne ilości metalu, skutkiem czego powstają formacje nanostruktur.
"Jesteśmy zaskoczeni mnogością możliwych zastosowań tego odkrycia", dodaje Guo. "Takie metale mogłyby akumulować energię słoneczną lub być użyte do produkcji bardzo wrażliwych czujników światła, jakich potrzeba na przykład do teleskopów". Ponieważ nanostruktury bardzo powiększają pole powierzchni metalu, czarna platyna znalazłaby prawdopodobnie zastosowanie w katalizie wewnątrz ogniw wodorowych. "Metale zaczernione laserem mogą pochłaniać fale radarowe i podczerwone, czyniąc łodzie i samoloty trudnymi do wykrycia", a efekt ten trwałby dłużej niż konwencjonalne pokrycie, ponieważ laser całkowicie przekształca powierzchnię metalu.
Chociaż proces relatywnie łatwo przeprowadza się dla dużych obszarów materiału, jest on powolny. Impulsy muszą być uporządkowane, przez co zaczernianie kawałka metalu wielkości małego palca trwa około 30 minut.
Guo wraz z zespołem bada teraz, czy wiązki o innej długości i intensywności mogą zadziałać podobnie na inne materiały.
