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世界上最黑的物质
你知道是什么吗?
是黑夜?墨水?
也许你会说,黑色的东西不都一个颜色吗?
或许你不知道,有一种黑色材料
黑到让你怀疑物体是不是消失了……
你会问为什么要用Photoshop涂黑照片中男子的手,认真回答你,这并非Photoshop效果,而是一块包裹了世界上最黑涂料的金属板。由于这个涂料物质拥有极低的反光率,就算用相机拍摄,也像你用Photoshop画一个黑色块一样的效果。而这种涂料经科学家不断研究,终于能够涂在多边形物体上。
这个极黑物质的英文名称为“Vantablack”,中文名是“纳米碳管黑体”,是目前世界上已知最黑的物质,能够吸收高达99.%可见光波段电磁幅射。以往这种物质只能生成于一块平面上,而这次最新科研成果,可将它镀上一个多边形物体。在发布的图片中可以看到两个面具中,一个就是镀上了Vantablack,看上去会以为右边这个被Photoshop涂黑,但它其实没被动手脚、后期加工,那个面具就是这么黑。
一、最黑的颜料
这种超黑颜料叫做“梵塔黑”(Vantablack),年在英国首次亮相。
梵塔黑在问世之初号称地球上最黑的物质,在宇宙中是最接近黑洞的存在,如果用它来制作一件衣服,穿上它的人会看起来很诡异,因为人们只能看得见脑袋和四肢,身体则是一片漆黑,连身体轮廓都看不出来。
这是因为这种材料的光线反射率仅有0.%,但吸光率却高达99.%。换句话说,光线照射到这种材料上,几乎没有反射的可能性。
但要说一句的是,在年,MIT研究团队在研究提高材料导电性能的试验中,无意发现将垂直碳纳米管放进被氯腐蚀过的铝箔表面上,铝箔竟然可以吸收掉99.%的入射光,就这样阴差阳错地黑过了“梵塔黑”。
二、梵塔黑的构造
夏天穿黑色衣服站在阳光下会明显感觉更热,穿白色的衣服就会凉快许多,这是因为颜色越深的物体,其吸光的能力就越强。
我们说过,梵塔黑的吸光率高达99.%,那是因为它的表面采用了碳纳米管结构。
这种纳米管的粗细只有头发丝直径的万分之一,光粒子都无法从其中通过,研究人员将它们在垂直方向上排列整齐,从微观视角观察,就像是一片片拔地而起的森林。
当光线入射到纳米管阵列后,就会不断地偏折,反弹,直到最后被完全吸收。
简单理解,梵塔黑材料之所以这么黑,就是因为光线在“碳纳米管森林”中“迷了路”。
三、梵塔黑的作用
科学家们之所以坚持探索超黑材料,是因为其应用领域广泛。
起初,超黑材料的研发是为航天工程服务的,完全不发生光反射的超黑材料是探索未知宇宙的有利工具。
因为航天相机工作的对象是拍摄遥远的星系,超黑材料能消除照相机、摄像机和望远镜镜头的干扰光,提高光学仪器的灵敏度。
其次,它还是一种理想的伪装涂层材料,可以隐藏高低起伏的物体轮廓,让轮廓“消失”在我们的视线中。
一家名为Ouster的激光雷达公司将它应用在宝马汽车上,确切的说,是大幅度喷涂。
宝马X6Vantablack已在年法兰克福车展上展出,这样的战车看起来的确很酷,因为你可能完全看不到它。
当然,做汽车涂料太大材小用了,Vantablack还可以用于军工领域的特种装备;或者航天航空领域,如校正太空望远镜,去观察宇宙最深处和最古老的天体。相信不久的将来,将会有更多新型、神奇的材料诞生,为科技的进步提供更多可能性。
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