最黑的東西有多黑

趙尚泉

世界上什么東西最黑？你或許會(huì)說，這個(gè)問題有些荒唐，因?yàn)楹诘木褪呛诘?，淺黑就是灰的，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光，但不能吸收紅外線和紫外線，所以用紅外望遠(yuǎn)鏡就能看到它們。但有一種材料，用紅外望遠(yuǎn)鏡也看不到它，因?yàn)樗鸭t外線、紫外線統(tǒng)統(tǒng)都吸收了，壓根就不反射任何頻率的光，正因?yàn)槿绱耍@種材料在人眼甚至靈敏的觀測儀看來，都是黑色的東西，而且是目前世界上最黑的東西。

當(dāng)然，這種黑色材料不是天然的，而是美國科學(xué)家研制出的一種特殊材料。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這種材料對紫外線、可見光和紅外線的吸收率能達(dá)到99.5%。雖然之前也有性能接近完美的吸收光的材料，但那些材料只對吸收紫外線和可見光波段有效，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)際上就是一種純碳元素構(gòu)成的中空的管狀體，厚度是人頭發(fā)絲直徑的萬分之一。它們本身具有吸附性，可以垂直附著于不同的材料表面，就像地毯上的毛可以垂直附著于地毯上一樣。如果把它們涂抹在硅、鈦和不銹鋼的表面，那么這些材料就變成世界上最黑的東西了。

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)用就是抑制光線散失，因?yàn)楦街谔赵O(shè)備表面的這種材料，可以收集并阻滯來自不同方向的光線，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)備周圍出現(xiàn)的新東西或新情況。就好比我們要觀測一個(gè)淺色的東西，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，將極大地提高人類對太空的觀測水平。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Φ孛嬗^測設(shè)備接收到的光信號(hào)中，有90%來自大氣散射所產(chǎn)生的“雜光”，從而掩蓋了人們對地面設(shè)備的觀測。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”，自然就容易被觀測到。

黑色材料在飛船設(shè)備方面還有一項(xiàng)重要應(yīng)用，這對于飛船上的紅外探測設(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)雜的紅外探測設(shè)備上，就能確保設(shè)備的冷卻，從而保證設(shè)備對暗弱深空天體信號(hào)的敏銳捕捉。此前，科學(xué)家研制出一種黑色材料，盡管那種材料制成的冷卻設(shè)備的效果不錯(cuò)，但是會(huì)因?yàn)椴牧献陨肀容^重而增加航天器的總重量。而這種新的黑色材料不僅重量輕，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。