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你说的黑是什么黑?世界上最黑的物质

2021-01-10 世界之最 你说的黑是什么黑?世界上最黑的物质

你知道世界上最黑的物质是什么吗?先一起来看看下图这张铝箔纸上面的黑碳吧!

看着看着…是不是觉得整个人都要被吸进去了?图片来源

今天要介绍的主题就是图中的物质Vantablack,中文名称是奈米碳管黑体,Vanta这个名字其实就是由 “Vertically Aligned NanoTube Arrays” 的字母缩写排列而成,意指垂直排列的奈米碳管阵列。它能够吸收99.965%的入射可见光,亦即只有0.035%的光线会被它反射,是一个低到不可思议的反射率——比任何你生活中能见到的“黑体”都还低。

事实上,除了理论上会吸收所有东西——包含光线——的黑洞之外,Vantablack 是目前已知世界上最黑的人造物质。黑,意味着没有任何光线反射。我们之所有能看到“东西”,是因为我们看的到从其表面上反射回来的光线。

而光线一旦进到这个Vantablack黑体里面,就像变了心的女朋友、掉到水沟里的鸡排一样,永远回不来了。入射的光线在进入它的奈米碳管的管壁之间不断偏折,直到全部被转化为热能为止。因为几乎所有没有光线从Vantablack的表面反射回来,因此人的肉眼就只能看到没有任何纹理、没有任何形状的一片黑了。

奈米碳管的原子排列。图片来源

电子显微镜底下垂直排排站的奈米碳管们。图片来源:Surrey NanoSystems官网

创造出这种物质的英国 Surrey Nanosystems(萨里奈米系统)公司可是费了好一番功夫才试验成功,“长”出整齐垂直排列的奈米碳管。而花了这么多力气还有经费创造出来这超级黑的东西,到底能用来做什么?莫非是要在地表上创造一个黑洞?

虽然萨里奈米系统公司并未完整揭露Vantablack对于各波长的反射特性,不过他们声称除了人眼所能见到的可见光之外,包含从紫外线以及远红外线都能吸收,因此Vantablack不但人眼看不到,若能将其用在军事用途,例如涂在飞行器、武器及其他军用设施表面,雷达或侦察机等仪器上也有可能什么都看不到,堪称完全没有画面!想像把大型坦克涂上Vantablack,不管从高空中俯视或是正面看它,你都只能看到一个黑色平面的方块了XD,完全无法辨识这是什么物体。

这张图可不是Photoshop出来的黑点…涂上Vantablack后毫无反应就只是一个黑圆圈。图片来源:Surrey NanoSystems官网

原本立体的脸部雕塑,一旦涂上Vantablack,也只能立马变成一道剪影。

虽然大家都可以想像Vantablack应该非常有军事应用的潜力,但是萨里奈米系统公司不说,并不愿意对外评论Vantablack在这方面的用途。在此之外,Vantablack其实可以铺设在摄影镜头、望远镜或光学装置的内部,将杂散的光线吸收掉,以提高对于光线捕捉的灵敏度,进而增加解析度与观测范围。

原来Vantablack的用途并没有#咪斯忙跌想像中的深奥啊!各位聪明的读者还能想到什么样的应用呢?如果经费许可的话,未来台湾的国防布可以采用这种材质也说不定!

接下来,就让各位读者们看看实际让雷射光扫过Vantablack会出现怎么样的状况呢?相信答案一点都不难猜!

在铝箔纸上的黑体让你好难想像其实上面有一堆皱折啊…

忙跌看完都觉得眼睛要瞎了啊啊啊啊啊(摀眼睛)

看到这面你可能会觉得 Vantablack是一块平板,但是其实它并不是。它是一层镀膜。所以刚才各位看到的,并不是在铝箔纸上放了“一块”Vantablack,而是上面有“一层”Vantablack,让你完全看不出铝箔纸表面的皱褶。简单来说,就是黑到深不可测啊啊啊啊。

另外你知道吗?这般深不可测的黑“Vantablack”,其独家使用权居然在一位英国艺术家卡普尔 ( Anish Kapoor ) 手上。也就是说,全世界只有他能将奈米碳管黑体当作颜料来使用创作,只有他能使用这种黑,这当然引起了其他艺术家的不满,认为颜色不应该被某人独佔。

而本来卡普尔是想要利用Vantablack来涂满某个房间,让人能够走进一个像黑洞的空间,让人失去时间与空间感,甚至影响情绪。但由于这种颜料的制造成本高,且还有许多技术面的问题需要克服,因此迄今尚未完成这项计划。