美研制出世界最黑材料

北京時間1月16日消息，據國外媒體報道，美國研究人員當地時間15日表示，他們制造出了地球上最黑的材料，這種材料對光的吸收達到99.9%。

這種材料是由極細的碳納米管制成，一端直立，幾乎比美國國家標準與技術研究院用作當前黑色基準的碳物質黑了近30倍。該材料接近于科學家夢寐以求的理想黑色，這種理想黑色能吸收各種顏色的光，而且還不反射光。美國休斯敦賴斯大學研究小組的負責人普利克爾-阿加延(Pulickel Ajayan)在接受電話采訪時說：“所有光基本上都能吸收。它幾乎就擴大了一種材料吸收光量的界限。”

該材料的總反射指數(reflective index)為0.045%，比目前保持著世界最黑材料記錄的鎳磷合金還黑3倍。相比之下，基本的黑涂料的反射指數為5%到10%。研究人員已申報世界吉尼斯紀錄，尋求為他們制造的材料奪下世界最黑材料的頭銜。但他們的研究工作并不是為了打破吉尼斯紀錄，這種材料具有潛在的商業用途。阿加延說，它可以用于太陽能轉換中：“這種材料基本上能吸收所有落在它上面的光，它的商業開發前景相當廣闊。”它還能被用于紅外線探測或天文學觀測中。

阿加延曾與紐約萊塞拉爾理工學院一個研究小組合作過，他表示，這種材料一般從三種物質上獲取黑色。它由碳納米管制成，這種由緊緊卷起碳形成的細管的直徑相當于人發絲直徑的四百分之一。碳有助于吸收一些光，而碳納米管一端直立，看上去就像是一堆草。這種排列能讓“刀片”之間的小間隙獲取光。研究人員還使這種碳納米管的表面變得不規則和崎嶇不平，以降低反射率。幫助開發這種材料的萊塞拉爾理工學院物理學教授林肖毓(音譯)說：“這種納米管排列不僅使光發射率下降，而且還能更好地吸收光。”

研究人員只在可見光上測試了這種材料。現在，他們希望在紅外線和紫外線以及諸如通訊系統所用輻射等其他波長上測試這種材料的效果。阿加延說：“如果你能制造阻滯這些輻射的材料，它將能被廣泛應用到隱形技術和國防領域。”這項研究工作于上周在網上公布，即將刊登在最新一期國際頂級納米期刊《納米快報》(Nano Letters)上。阿加延出生于印度，是世界上最小刷子的聯合發明者，這項發明于2006年被載入吉尼斯世界紀錄。

三種材料對比：美國國家標志與技術研究所的反射標準樣品(左)，新研制的最黑的材料樣品(中)，一片玻璃碳(右)


新研制出的最黑材料放大2500倍的圖像


美國賴斯大學的阿加延(右)手持一塊世界上最黑的材料，他的同行李杰西(左)在旁邊看著。他們研制的這種最黑的材料對光的吸收達到99.9%。