世界最黑材料吸收99.8%_世界上最黑的物质超级黑
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一世界最黑的材料
黑色之所以呈现出黑色,是因为它可以吸收不同光线的颜色,而且吸收的越多,黑色的颜色就越深。那你知道地球上最黑的物质是什么吗?
麻省理工学院认为,现在世界上最黑的材料是这种全新的、未命名的材料,它反射的光比包括梵塔黑在内的所有其它超黑材料,要少10倍之多。虽说研究人员们尚且还不清楚这种新材料为何能如此黑,但人类的确对它的潜力充满了期待。因为该物质可以拿来让望远镜和照相机消除眩光,据说,诺贝尔奖得主也考虑过,人类或许可以利用它保护太空望远镜。我们了解到,有英国科学家利用蚀刻技术,然后再用硝酸浸泡含有适量磷元素的镍合金,最终制造出了光线反射率极低的超黑色表面材料,这就是世界上已知最黑的物质。
科学家在一颗16.78克拉的钻石上涂上这种新材料,令人眼花缭乱的宝石瞬间就消失不见了。有一个实验,选择两个完全一样的雕塑,左边图上一般涂料,右边图上新型涂料。可以清晰的看到左边雕塑的轮廓依然明晰,而右边却像是一张黑纸,形状和轮廓都消失了。那科学家制造这样一种材料到底有什么用呢?
二世界最黑物质
大家都知道,黑色之所以看起来是黑色,那是因为黑色可以吸收不同颜色的光。如果该材质吸收光的能力越强的话,那么该材质看起来就越黑。
近日,来自 MIT 的研究团队就发现了目前为止在这个世界上最黑的材质。有多黑?它吸收光的能力达到了 99.995%。
数字看起来和厉害,但实际上有多黑?我们直接来看图好了。在下图的左半部分,是一颗闪闪发光的 16.78 克拉的天然黄钻石。而右半部分则是研究人员在这颗黄色钻石的表面涂上了这种黑色材质后的效果。
▲ 是不是像直接消失了?
事实上,最黑材质这个称号,此前是由英国 Surrey Nano Systems 公司所研发出的 Vantablack 材质所保有。这种材质约每平方厘米有十亿个紧密排列成束状的碳纳米管,吸收光的能力可以达到 99.96%。
在下面这个动图中,中间的黑色纸片是我们日常中普通黑色材料,右边则是 Vantablack。我们可以看到,当手电筒的光移到右边时,光几乎完全被吸收掉了。
而在下图当中,左半部分就像是被人用 PS 抠掉了一样。但实际上,左右两部分都是大小形状一模一样的面具,只不过左边那个涂上了上述所说的的 Vantablack。
如果只看正面的话,几乎看不出任何轮廓,看上去就像是平面一样。
上周举行的法兰克福车展中,BMW 官方就展示出了一台用 Vantablack 特殊涂装的 X6The VBX6。
而 MIT 所新发现的材质,吸光能力还要比这种 Vantablack 材质强 10 倍,一举拿下了「最黑黑科技」的称号。
有意思的是,目前这种材质不仅还没有名字,连到底为什么会这么黑,研究人员都还没搞清楚。
你没看错,因为这玩意儿的诞生,完全就是个意外。MIT 的研究团队起初压根儿没有想过要去研究一种材质去争夺「最黑黑科技」的称号。他们原本想的是如何在导电材料表面涂层中塞入更多的垂直碳纳米管,以增强导电材质的电学和热学性能。
▲垂直束状碳纳米管
结果一不小心,就诞生出了这么一种超黑材料了。
虽然是个意外,这支团队也表示,既然研究出来也就别浪费了。他们会继续研究这种材料的实际应用,包括用于制作天文望远镜的遮光罩,以减少杂乱光信号对天文望远镜发现新星体工作的影响。
图片来自Phys.
三世界上最黑的材料
英国科学家利用蚀刻技术,用硝酸浸泡含有适量磷元素的镍合金,制造出光线反射率极低的超黑色表面材料,这是世界上已知最黑的物质。 据最新一期英国《新科学家》杂志报道,英国国家物理实验室研制的这种超黑材料,可用于制造精密光学仪器,其反射率比目前光学仪器上用于降低反射率的黑漆还要低10倍到20倍。 用化学方法蚀刻镍磷合金使物体表面反射率下降、颜色变黑,这种设想已有约20年历史,但以前的尝试都不太成功。英国科学家用电子显微镜检查了几百种合金板的表面,发现镍磷合金中含磷量对蚀刻后表面结构有很大影响。 科学家将需要处理的物体浸在硫酸镍和次磷酸钠溶液中5小时左右,使表面生成镍磷合金的镀层,然后将物体浸在硝酸中几秒钟。如果镀层中含磷量在5%-7%之间,蚀刻后的物体表面会布满微小的坑,反射率最低,可形成迄今所知的最黑的物体表面。如果含磷量高于8%,表面就会形成微小石笋状结构,反射率增高。 这种超黑物体表面对吸收特定入射角度的光特别有效,如果入射光角度合适,物体表面光反射率可低于0.35%。与之相比,目前光学仪器所用的黑漆光反射率为2.5%。当入射角度为45度时,超黑物体表面的光反射率只相当于黑漆的1/25。 科学家认为,用这种技术可在金属、陶瓷等多种材料表面形成超黑镀层。它在低温条件下不易开裂,与黑漆相比更适用于在外层空间工作的仪器,可望用于帮助改善哈勃太空望远镜的图像质量。 参考资料
http://.shkp../kjx/clkx/2006-07-24/1153728727d8435.shtml
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