上海理工大学和中国科学院上海硅酸盐研究所曹韫真研究员的研究团队开发出一种用于航空航天级镁合金的超黑薄膜涂层，该成果发表在 AIP 出版社出版的《Journal of Vacuum Science & Technology A 》上。他们的涂层足以抵御恶劣环境，同时还能吸收 99.3% 的光线。

对于在恶劣环境中使用的光学设备或在太空真空中运行的望远镜来说，目前的涂层往往是不够的。中国科学院上海硅酸盐研究所曹韫真研究员解释说：现有的黑色涂层（如垂直排列的碳纳米管或黑硅涂层）因易碎性而受到限制，而且许多其他涂层方法也很难在管内或其他复杂结构上涂覆涂层。这对于它们在光学器件中的应用非常重要，因为它们通常具有明显的曲率或复杂的形状。

研究人员利用原子层沉积（ALD）技术解决了这些问题。利用这种基于真空的制造方法，将一个目标物放入真空室中，然后逐次暴露在不同种类的气体中。气体以薄层形式附着在物体表面。ALD 方法的一大优势在于其出色的阶跃覆盖能力，这意味着我们可以在非常复杂的表面（如圆柱、支柱和沟槽）上获得均匀的薄膜覆盖。

研究人员使用 SiO2 和 TiAlC 交替层来制作超黑涂层。这两种材料结合在一起，几乎能阻止所有光线从涂层表面反射出来。TiAlC 充当吸收层，SiO2 用作减反射结构，因此，几乎所有的入射光都被截留在多层薄膜中，实现了高效的光吸收。

研究人员测试了从 400 nm 的紫外光到 1000 nm 的近红外光等多种波长的光，发现平均吸收率为 99.3%。他们甚至利用独特的阻隔层将涂层应用于镁合金，这种材料常用于航空航天领域，但容易腐蚀。中国科学院上海硅酸盐研究所曹韫真研究员表示：更重要的是，这种薄膜在恶劣环境中表现出超强的稳定性，足以承受摩擦、高温、潮湿环境和极端温度变化。

研究团队正在努力进一步提高涂层的性能，希望它能用于改善光学硬件和太空望远镜的性能，因为它们要经受最严酷的条件考验。中国科学院上海硅酸盐研究所曹韫真研究员说：现在，这种薄膜可以吸收99.3%以上的入射可见光，我们希望进一步扩大其光吸收范围。

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