最黑的東西有多黑？

玉琳

什么東西最黑？

你或許會(huì)說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題有些荒唐，因?yàn)楹诘木褪呛诘模瑴\黑就是灰的，哪有什么最黑？其實(shí)你錯(cuò)了！因?yàn)樵诳茖W(xué)家眼里，黑與黑也有分別。如一般的黑炭，或者被人造黑漆涂抹的東西，其黑色只能吸收可見(jiàn)光，但不能吸收紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)，所以用紅外望遠(yuǎn)鏡就能看到它們：但有一種材料，紅外望遠(yuǎn)鏡也看不到它，因?yàn)樗鸭t外線(xiàn)、紫外線(xiàn)統(tǒng)統(tǒng)都吸收了，壓根就不反射任何頻率的光，正因?yàn)槿绱?，這種材料在人的肉眼，甚至靈敏的觀(guān)測(cè)儀看來(lái)，都是黑色的東西，而且是目前世界上最黑的東西。

當(dāng)然，這種黑材料不是天然的，而是美國(guó)科學(xué)家研制出的一種特殊材料。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這種材料能99.5%地吸收紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)。雖然之前也有性能接近完美的吸收光的材料，但那些材料只在吸收紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光波段有效，和這種新材料相比差了將近100倍。新材料雖然作用獨(dú)特，但其構(gòu)成并不十分神秘，它實(shí)際上就是一種中空的純碳元素構(gòu)成的管狀體，厚度是人頭發(fā)絲直徑的萬(wàn)分之一。

這種毫微管物質(zhì)曾被這家位于紐黑文的公司在鋁箔紙上進(jìn)行培育。盡管這些鋁箔紙可折成微型山川河谷，但在覆蓋了這種物質(zhì)的區(qū)域，這些地貌會(huì)消失。該公司技術(shù)總監(jiān)本·詹森表示：“你以為會(huì)看到山川，但是看到的只是黑色，像一個(gè)洞，好像那里什么也沒(méi)有。”

最黑材料有什么用？

你或許會(huì)感到奇怪，科學(xué)家為什么要挖空心思去制造最黑的東西呢？因?yàn)檫@種材料對(duì)發(fā)展太空事業(yè)實(shí)在是太重要了。它的一項(xiàng)重要應(yīng)用就是抑制散光，因?yàn)楦街谔赵O(shè)備表面的這種材料，可以收集并阻滯來(lái)自不同方向的光線(xiàn)，并阻止其從表面反射出去，這就有利于科學(xué)家們看清楚太空設(shè)備周?chē)霈F(xiàn)的新東西或新情況。就好比我們要觀(guān)測(cè)一個(gè)有顏色的東西，如果放在白紙上看，就遠(yuǎn)不如放在黑紙上看得清楚，因?yàn)榘准埬芊瓷洵h(huán)境光，不利于看清楚物體。因此，這種材料一旦投入使用，它將極大地提高人類(lèi)對(duì)太空的觀(guān)測(cè)水平。而研究地球大氣和海洋的科學(xué)家們也將從中受益，因?yàn)閷?duì)地觀(guān)測(cè)設(shè)備接收到的光信號(hào)中有90%來(lái)自大氣散射所產(chǎn)生的“雜光”，從而掩蓋了人們對(duì)地面設(shè)備的觀(guān)測(cè)。如果地面設(shè)備涂上這種黑色材料，真正“變黑”，那么就不會(huì)產(chǎn)生“雜光”，自然就容易被觀(guān)測(cè)到。

黑色材料在飛船設(shè)備方面還有一項(xiàng)重要應(yīng)用，這對(duì)于飛船上的紅外探測(cè)設(shè)備更加重要。如果材料越“黑”，它就越不能反光，因此把這種材料涂抹在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的紅外探測(cè)設(shè)備上，就能確保設(shè)備的冷卻，從而保證設(shè)備對(duì)暗弱深空天體信號(hào)的敏銳捕捉。此前，科學(xué)家研制出一種黑色材料，盡管那種材料效果冷卻設(shè)備的效果不錯(cuò)，但卻會(huì)因?yàn)椴牧献陨肀容^重而增加航天器的總重量，而這種新的黑材料不僅重量輕，而且性能也更優(yōu)越，所以它必將是一種非常有前景的新材料。