世界最白物質和最黑物質（一次偶然的發現）

2023-04-19 18:24:54 2

近期，麻省理工學院的科學家意外發現了一種「超黑」材料，比目前已知的最黑物質要黑10倍。這項研究發表於《美國化學學會-應用材料與界面》雜誌。

高密度碳納米管黑體，圖源：網絡

為了讓碳納米管在鋁表面生長，研究團隊把鋁箔浸泡在鹽溶液中，除去了表面的氧化層。這時，當碳納米管在鋁表面生長，產生的新材料的電學和熱學性能都有顯著提高。更加出乎意料的是，其顏色非常黑：進一步測量發現，這種材料可以吸收99.96%以上的入射光，成為有史以來最黑的材料。

世界上最黑的東西是什麼？

很多人可能會第一時間想起黑洞，因為黑洞依靠強大引力吞噬一切物質，包括以每秒299792458米的光線，黑到人類望遠鏡都無法捕捉。

地球上也有看起來很黑的天然物質，比如黑碳、石油和煤炭等，不過現在，科學家偶然發現了一種「看不見」黑材料，能吸收99.995%光線，和黑洞接近。

這種超黑材料由碳納米管(CNTs)製成。在此之前，人們已知最黑的材料是梵塔黑(Vantablack)，能吸收99.96%的光。據稱，這種全新的、未命名的材料反射的光比包括梵塔黑在內的所有其它超黑材料，少10倍。

碳納米管的密度只有鋼鐵的1/6，但強度卻可以達到它的100倍以上。圖源：網絡

人工合成塗料「梵塔黑」，圖源：網絡

據《今日俄羅斯》報導，研究人員尚不清楚這種新材料為何如此之黑，但對其潛力充滿期待。它的價值，除了可用於觀賞藝術品，還能應用在光學和空間科學中，比如可以通過黑材料來濾除阻擋望遠鏡頭內的雜散光，從而提高太空望遠鏡的清晰度，讓人類看得更遠。

「今日俄羅斯」(RT)14日報導，科學家近日偶然發現有史以來最黑的材料，能吸收99.995%的入射光，閃耀的黃鑽石完全變成了黑色。圖源：RT報導截圖

該物質目前正在美國紐約一個藝術展上展出。在展示現場，工作人員用該黑色材料覆蓋一顆天然黃鑽，閃耀的鑽石完全變成了黑色。

美國麻省理工學院藝術家施特雷貝表示：「由於碳納米管具有極高的吸光性，任何物體，在這件事中即覆蓋碳納米管的大鑽石，都會成為一種沒有陰影的黑洞。」

極黑材料的發現

據《科技日報》報導：美國麻省理工學院（MIT）布萊恩·沃德爾研究團隊最初並不打算設計一種超黑材料，他們嘗試讓碳納米管（CNTs）在鋁等導電材料上生長，希望藉此提高材料的電學和熱學性能。

當試圖讓CNTs在鋁上生長時遇到了麻煩：鋁暴露於空氣中時，會被氧化，氧化物會覆蓋鋁，就像絕緣體一樣，導致鋁的導電和加熱性能無法獲得改善。

於是，他們開始尋找去除鋁氧化層的方法，結果發現鹽（氯化鈉）可以解決鋁氧化的問題。在對鹽進行測試時，研究人員注意到氯離子會侵蝕鋁的表面並溶解其氧化層。

當沃德爾團隊正嘗試讓CNTs在鹽上生長。研究員發現，如果把鋁箔浸泡在鹽水中，可以去除氧化層。然後將鋁箔轉移到無氧環境中，防止其再氧化；最後將蝕刻的鋁放入反應器中，並通過化學氣相沉積法來生長碳納米管。

結果表明，去除氧化層後，在更低溫度下讓CNTs在鋁上生長。他們還發現，CNTs與鋁的結合顯著提高了材料的熱學和電學性能。

令研究團隊吃驚的是得到的新材料極黑，對於新材料光學反射率的測量表明，該材料從各個角度吸收的入射光都大於99.995%。研究人員目前還不能完全確定新材料為何會如此，但他們懷疑這可能與有點發黑的蝕刻鋁與CNTs相結合有關。

金屬面具塗上極黑材料後，圖源：網絡

難怪有人看過之後說：「我的眼睛都沒法聚焦了。它太黑了，根本看不到任何細節，幾乎就像是個黑洞，吸走了所有光線。」

由於是納米材料，所以這種極黑物質還特防水，圖源：網絡

看完後讓小編陷入深深的思索：是時候換個更有錢途的工作啦！