觀察下面兩個面具,最直觀的感受就是:右邊是一個立體的人物面部造型,而左邊就是一塊黑漆漆的平闆,除了顔色,什麼都看不到。然而,現實情況是,眼睛又成功地欺騙了你。其實它們是兩個相同的面具,隻是其中一個被塗上了黑色顔料“梵塔黑”(Vantablack)。
2014年,英國的薩裡納米系統公司成功研制出這種超黑材料。它在特定波長下(750納米)吸光率高達99.965%。也就是說,幾乎沒有光線可以被反射回來。因此,将模型塗上梵塔黑後,它的形狀和輪廓就像是消失了一般,隻剩下一個“深不可測的無底洞”。
那麼,這種材料到底是什麼?為什麼它可以這麼黑呢?
“Vanta”其實是“垂直排列碳納米管陣列”的縮寫(Vertically-aligned nanotube array)。這種納米管的粗細隻有頭發絲直徑的萬分之一,光粒子都無法從其中通過,研究人員将它們在垂直方向上排列整齊,從微觀視角觀察,就像是一片片拔地而起的森林。當光線入射到納米管陣列後,就會不斷地偏折,反彈,直到最後被完全吸收。簡單理解,梵塔黑材料之所以這麼黑,就是因為光線在“碳納米管森林”中“迷了路”。
在2014年面世後,梵塔黑便作為“最黑的人造物”入選了吉尼斯世界紀錄,後來,這個紀錄被不斷地打破。2019年,美國麻省理工學院在“提高材料導電性能”的研究中意外發現:讓垂直碳納米管生長在氯腐蝕過的鋁箔表面,可以讓鋁箔吸收 99.995%的入射光。這次實驗陰差陽錯地得到了有史以來最黑的材料。為了紀念它的誕生,藝術家将一顆價值200萬美元的鑽石表面塗滿了這種材料,并将其命名為“虛榮的救贖”。
那麼,最黑的材料到底有什麼用?為什麼人們要不斷地挑戰極限呢?
首先,它能消除照相機、攝像機和望遠鏡鏡頭的幹擾光,提高光學儀器的靈敏度;其次,它可以隐藏高低起伏的物體輪廓,是一種理想的僞裝塗層;再者,它還能吸收大多數光子,可以制作高效的太陽能闆。因此,不論在太空探測、軍事武器還是新能源領域,最黑材料都有較大的應用空間。
然而,前面介紹的兩種碳納米管材料,不僅制備要求十分苛刻,且容易脫落,需要精心保護。因此,并不能作為普通商品供人們使用。但是,自2017年以來,市面上也出現了一些可以購買到的“最黑顔料”。例如,2020年10月,日本一家公司推出的“真·黑色無雙”顔料,吸光率達到了99.4%,将它塗在物品上,可以輕松實現平面化、磨砂、架空、隐身、消失等創意效果。
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