中科院寧波材料所研制出超黑吸光涂層
中科院寧波材料所研制出超黑吸光涂層
導語：中科院寧波材料所先進涂層與增材制造技術團隊經過多年研究，成功開發出一種超黑涂層。經第三方權威機構檢測，200nm-25μm波段吸光率高達99%。該涂層可在多種基材表面沉積，同時可實現大面積批量制備，而且可適應高溫、低溫、真空、液體等極端服役環境，具有極廣闊的應用前景。
這據說是世界上*黑的材料。然而開發商Surrey NanoSystems簡直逆天，竟然找到了比Vantablack還要黑的材料。
這才是史上*黑材料！儀器都測不出的戰斗力
Vantablack黑到什么程度呢？它可以吸收96.5%的可見光。將其覆蓋在什么物體上的話，你就感覺它就像是被憑空剪掉一樣，只剩個黑色塊在那里。
Vantablack已經很夸張了，但Surrey NanoSystems的新發明更可怕。正如動圖上所演示的，即使一束高能激光射在上面，你也看不到任何的反射。
如果這還不能讓你有非常直觀的印象，可以用Surrey NanoSystems在公告上的描述來說明：我們從來沒有制造過那么黑的材料，甚至連分光儀都測不出來！
此前的Ventablack被制造出來后，不少藝術家都摩拳擦掌想要用它創作一番。不過Surrey NanoSystems前段時間表示該材料僅有自己能使用，這讓他們憤怒不已
01
超黑涂層的應用領域
超黑涂層已經或潛在的應用領域十分廣泛。例如，空間紅外天文望遠鏡處在工作狀態時，其內部元器件會因為發熱而產生微量紅外線，從而干擾儀器對于空間目標波段的觀測，為此，有必要吸收儀器本身產生的光學干擾，以提高望遠鏡對于目標信號的靈敏度。當然，對于雜質光源的屏蔽不僅僅是天文望遠鏡的需求，所有精密的光學儀器，都需要屏蔽無關的光學干擾，如拉曼、紫外、紅外光譜儀等。另外，光學或微波暗室需要做到真正的“暗”，才可以保證內部儀器工作不受干擾。同時，**上也需要隱身技術，如為**設備或人員提供各種必要的偽裝等。除此之外，太陽能電池也需要增強對于特定光源的吸收，以提高能量轉換效率。
超黑涂層的應用前景編輯
這一超黑材料的出現，標志著在光學儀器上實用納米技術的重大突破。在實際用途中，它可改進光學儀器的靈敏度，供天文攝影機、望遠鏡以及紅外線掃描系統使用，它減少散光的能力，將提高天文望遠鏡觀看*暗恒星時的“視力”，并能校準可用于拍攝宇宙*古老物質的相機，因為拍攝此類照片時，需把照相機對準盡可能黑的物質。同時，該材料也有潛力應用于一些**用途。
該材料的導熱效率是銅的7.5倍，抗拉強度是鋼的10倍。造價昂貴，成本目前尚未透露。
相關成果發表在2014年的《光學快報》雜志上，并在2014年7月舉行的英國范堡羅國際航展中亮相
02
超黑涂層的原理
吸光材料的研究多關注于超黑物質。當光線與物體發生作用時，部分能量被物體吸收，部分未被吸收的能量被反射、散射或透射，反射與散射部分影響我們所觀察物體的顏色。當所有可見光都被物體吸收時，則物體表現為黑色，所以物質越黑則吸光范圍越廣。相關研究的難點不僅在于超黑物質本身的研制，同時也在于超黑涂層的制備技術開發，因為只有把超黑物質制備為涂層，才能實現其長效工作。而且應用場景對基材的需求多種多樣，涂層服役工況條件各異，導致了超黑涂層研制困難重重。
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超黑涂層的結構
經過多年研究，中科院寧波材料所先進涂層與增材制造技術團隊的科研人員成功研制出一種新型超黑物質，并開發出一種新型超黑涂層。該涂層可以沉積在幾乎所有的材質基體表面，包括柔性基體，尺寸大小和形狀不受限制，并且可以實現高效、大面積的可控制備，可應用于超低溫、高溫、真空、液體等極端環境。經第三方權威機構測試，其在200nm-25μm波段吸光率高達99%。同時，該超黑涂層所用材料超輕，不會增加儀器自身重量。
圖3超黑涂層吸光效果演示
這種“超級黑”涂層材料被命名為“Vantablack”（梵塔黑），由紐黑文公司利用碳納米管在鋁箔片上培育出來的，這種納米管比頭發細10000倍。
如果凝神靜氣盯著“梵塔黑”涂層，你會產生一種詭異的感覺——它黑到讓人完全無法理解親眼見到的這一切，形狀和輪廓都消失了，只剩下貌似無底深淵的虛空。如果用這種材料來制作一件小黑裙，衣服的主人很可能被看成怪物，因為穿衣者的腦袋和四肢看起來就像是漂浮在一個裙子形狀的黑洞四周。
當鋁箔片被揉搓成有峰有谷的一座微型小山時，一切景致都莫名消失了。傳統的黑色實際上是一種光的顏色，沒有人真正見過一絲光都沒有的情形，除非面對的是一個黑洞。而這種新材料，幾乎是我們可以得到的*黑了，也是我們可以想象的*接近的黑洞。
04
超黑涂層的廣泛應用
除了空間探測、精密儀器、超黑暗室、光伏組件之外，該涂層有望應用于所有需要光學信號調控的領域，包括衛星光學定位、數碼攝像機、建筑隔熱保溫、視覺藝術設計等領域。未來，更多潛在的應用有望繼續被開發出來，將是一個空間廣闊的藍海。
圖4 第三方檢測機構吸光度測試結果
超黑材料，也叫“看不見”材料，一種新出現的“*黑”材料，僅僅反射0.035%的光，達到了肉眼根本無法分辨的程度，黑得就像出現了一個黑洞，這種“超級黑”涂層材料被命名為“Vantablack”（梵塔黑）。
總結：
這種“超級黑”涂層材料被命名為“Vantablack”（梵塔黑），由紐黑文公司利用碳納米管在鋁箔片上培育出來的，這種納米管比頭發細10000倍。
如果凝神靜氣盯著“梵塔黑”涂層，你會產生一種詭異的感覺——它黑到讓人完全無法理解親眼見到的這一切，形狀和輪廓都消失了，只剩下貌似無底深淵的虛空。如果用這種材料來制作一件小黑裙，衣服的主人很可能被看成怪物，因為穿衣者的腦袋和四肢看起來就像是漂浮在一個裙子形狀的黑洞四周。
當鋁箔片被揉搓成有峰有谷的一座微型小山時，一切景致都莫名消失了。傳統的黑色實際上是一種光的顏色，沒有人真正見過一絲光都沒有的情形，除非面對的是一個黑洞。而這種新材料，幾乎是我們可以得到的*黑了，也是我們可以想象的*接近的黑洞。
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