Vantablack|科學(xué)家做出世界上最黑的物體,黑到說不出有多黑
我們有一句話 , 叫做天下烏鴉一般黑 。 大家總以為世界上的黑色都是一樣的 , 其實(shí)在科學(xué)家眼里 , 不同的黑色之間都是不同的 。
在我們眼里的黑色 , 在科學(xué)家眼中 , 其實(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠黑 。
黑的概念究竟是怎樣的呢?其實(shí)很簡單 , 那就是沒有任何可見光能夠進(jìn)入人類視覺范圍 。
說起來 , 絕對的黑 , 恐怕只有在黑洞了 。 當(dāng)然 , 我們是不可能親眼看到黑洞的 , 想要看絕對黑的東西 , 只能“自食其力”了 。
為了研發(fā)世界上最黑的東西 , 科學(xué)家們可謂是煞費(fèi)苦心 。

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2012年的時(shí)候 , 英國的一家名叫Surrey NanoSystem的公司 , 研發(fā)出來了當(dāng)時(shí)世界上最黑的物質(zhì)——納米碳管黑體 , 又叫碳納米管黑體 , 英文全稱叫做VerticallyAligned Nano Tube Arrays(垂直排列碳納米管陣列) , 簡稱Vantablack 。
那么 , 這個(gè)Vantablack到底有多黑呢?該公司表示 , 在常溫狀態(tài)下 , Vantablack可以吸收99.965%的可見光 。

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我們中學(xué)的時(shí)候都學(xué)過黑體的概念 , 教材上舉的例子 , 就是一個(gè)開了一個(gè)極小空洞的大盒子 , 通過孔洞射入光線 , 光在盒子內(nèi)部不斷反射 , 幾乎不會從這個(gè)孔洞再射出來 , 這就是假設(shè)的一種黑體 。 Vantablack其實(shí)差不多也是類似的原理 , 當(dāng)可見光射到Vantablack時(shí) , 99.965%的可見光波段的電磁波都會在管壁之內(nèi)發(fā)生不斷的偏折 , 最后轉(zhuǎn)化為熱能 。
那么 , 這個(gè)程度究竟有多黑呢?我們來舉幾個(gè)生活中常見的例子 , 大家就清楚了 。

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以學(xué)校的黑板為例(黑色的黑板 , 不是墨綠色的黑板) , 盡管看起來很黑 , 但是它表面仍然可以讓我們看到一些紋理 。 事實(shí)上 , 它可以反射7%的可見光 。
而用來鋪馬路的瀝青 , 也可以反射4%的可見光 。 因此 , 我們才可以看到瀝青的凹凸不平 。

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由此可見 , 99.965%的吸收率是有多么高 。 當(dāng)我們真正看到這個(gè)物體的時(shí)候 , 甚至可能會驚呼出來:這是PS的吧!它們實(shí)在太黑而 , 以至于即使表面凹凸不平 , 有各種紋理 , 但也無法用肉眼看出來 。
那么 , Vantablack為何這么黑呢?
其實(shí) , 看名字我們就知道了 , 碳納米管黑體的微觀結(jié)構(gòu) , 是一種管道陣列 。 據(jù)描述 , 這種微觀的管式結(jié)構(gòu)每一根管都只有頭發(fā)的萬分之一直徑 , 可見是多么“精致” , 以至于絕大部分粒子都無法進(jìn)入 。 當(dāng)光子射到Vantablack上時(shí) , 會在官道之間的空間內(nèi)發(fā)射不斷偏折 , 而不是簡單的反射 , 能量被材料吸收 , 最終轉(zhuǎn)化為熱量 。
話說回來 , 科學(xué)家研究這么黑的東西 , 難道只是為了好玩嗎?

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顯然不是 。
以天文望遠(yuǎn)鏡為例 , 科學(xué)家在利用它們觀測宇宙時(shí) , 很多雜光會進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡 , 導(dǎo)致干擾 。 而如果在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)壁涂上Vantablack , 將這些雜光吸收 , 觀測效果將會大幅提升 。
在研發(fā)了Vantablack之后 , 這些科學(xué)家又繼續(xù)努力 , 研發(fā)出了二代Vantablack 。 第二代的Vantablack比第一代還要黑 , 黑到他們已經(jīng)無法測試其黑度究竟有多少了 。
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