最黑的東西有多黑？

趙尚泉

世界上什么東西最黑？你或許會說，這個問題有些荒唐，因為黑的就是黑的，淺黑就是灰的，哪有什么最黑？其實你錯了！因為在科學家眼里，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，所以用紅外望遠鏡就能看到它們。但有一種材料，紅外望遠鏡也看不到它，因為它把紅外線、紫外線統統都吸收了，壓根就不反射任何頻率的光，正因為如此，這種材料在人的肉眼，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。

當然，這種黑材料不是天然的，而是美國科學家研制出的一種特殊材料。實驗證實，這種材料能99.5%地吸收紫外線、可見光和紅外線。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。新材料雖然作用獨特，但其構成并不十分神秘，它實際上就是一種中空的純碳元素構成的管狀體，厚度是人頭發絲直徑的萬分之一。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了世界上最黑的東西了。

你或許會感到奇怪，科學家為什么要挖空心思去制造最黑的東西呢？因為這種材料對發展太空事業實在是太重要了。它的一項重要應用就是抑制散光，因為附著在太空設備表面的這種材料，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，這就有利于科學家們看清楚太空設備周圍出現的新東西或新情況。就好比我們我們要觀測一個淺色東西，如果放在白紙上看，就遠不如放在黑紙上看得清楚，因為白紙能反射環境光，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對太空的觀測水平。而研究地球大氣和海洋的科學家們也將從中受益，因為對地觀測設備接收到的光信號中有90%來自大氣散射所產生的“雜光”，從而掩蓋了人們對地面設備的觀測。如果地面設備涂上這種黑色材料，真正“變黑”，那么就不會產生“雜光”，自然就容易被觀測到。

黑色材料在飛船設備方面還有一項重要應用，這對于飛船上的紅外探測設備更加重要。如果材料越“黑”，它就越不能反光，因此把這種材料涂抹在結構復雜的紅外探測設備上，就能確保設備的冷卻，從而保證設備對暗弱深空天體信號的敏銳捕捉。此前，科學家研制出一種黑色材料，盡管那種材料效果冷卻設備的效果不錯，但卻會因為材料自身比較重而增加航天器的總重量。而這種新的黑材料不僅重量輕，而且性能也更優越，所以它必將是一種非常有前景的新材料。