最黑的黑有多黑

在铝箔上涂上Vantablack，注意黑化铝箔的褶皱程度与未涂的铝箔相同。

世界上最黑的黑有多黑你可能听说过油漆Vantablack，号称是世界上最黑的黑涂上这种颜料的物体黑得只剩下轮廓可是，最近几年来，有人打破了他们的记录，使颜色比最黑的还要暗

当所有的光归零，我们就变黑了理论上，纯黑色会吸收100%的入射光，并将所有的光转化为热量就像最白的白色可以通过反射光线来冷却房间一样，完美的黑色涂料有许多用途最著名的可能是哈勃太空望远镜美国国家航空航天局用他们能找到的最暗的油漆粉刷镜头筒，以防止杂散光击中镜头，干扰观测

饭黑

既然黑漆有用，科学家没有理由不去寻找更深的漆也许最著名的是Vantablack

传统的黑色材料最多只能吸收90%的光，而这种结构可以让入射光在微结构之间来回反射，最终被完全吸收——就像一整块金属都可以反射光，但金属磨成粉末后就是黑色的极黑的颜色本质上是通过材料的微观结构实现的

为了实现Vantablack的微观结构，Ben Jensen用化学气相沉积法制作了这种材料不清楚是不是这个原因商业化之后，这种涂层的价格还是很贵——贵到根本没有卖给私人的打算

当涂层黑到可以吸收99.965%的入射光时，可以带来很多意想不到的视觉效果当人们在雕塑上绘制Vantablack时，雕塑上的任何结构和起伏都会消失，只留下一个轮廓英国雕塑家安尼施·卡普尔甚至买断了万塔布拉克直接使用艺术品的权利

但王权不是永恒的，Vantablack也不会永远占据最黑的宝座2019年，麻省理工学院的科学家宣布，他们制造了一种比Vantablack暗10倍的材料——这意味着这种材料可以吸收99.995%的入射光

捕获的光

对于最白的白色来说，接近100%的反射率是其最重要的特征可是，碳纳米管涂层如Vantablack只能获得最黑的颜色在吸收这些射线后，它只是将光能转化为热能今天，有许多设备需要尽可能多地吸收光线以达到最佳效果，例如相机的光传感器和太阳能电池板为了实现设备的最高工作效率，它们往往被设计得很薄，但材料本身的光吸收率并不是很高如果我们能让太阳能电池板和光传感器变得不那么暗，更暗，吸收更多的光，我们就能提高这些设备的工作效率

显然，在太阳能电池板表面涂上一层黑漆，不仅达不到这个目的，反而会因为黑漆挡住了光线，而使太阳能电池板根本无法发电十几年前，美国耶鲁大学的一群科学家就在纠结这个问题他们想知道如何让光吸收率低的材料吸收更多的光在这个过程中，激光产生的过程启发了他们

激光器的三个最重要的结构是泵浦源，增益介质和谐振腔泵浦源会将增益介质中的电子激发到高能态，增益介质中的电子到达高能态后会自发辐射光子这些光子一旦撞击到其他高能电子，就会诱导它们跃迁到低能态，释放出一个频率，相位，方向完全相同的光子，这就是所谓的受激辐射，它可以激发出更多相同的光子谐振腔是两个互相平行的镜子，一边全反射，另一边半反射半透射这些光子在谐振腔的两个反射镜之间来回反射它们每通过一次增益介质，激光就增强一分最后，半反半透射镜的另一端会射出一束亮度极高的光子束

如果把过程反过来，把增益介质换成吸收介质，然后把光路反过来，让光束射入激光器，光在连续反射之间不就完全被吸收了吗2010年，耶鲁大学的科学家们真正实现了这种结构，并称之为完美的光吸收器相关论文发表在《物理评论快报》上

可是，这种结构并不完美因为光通过半反射半透射镜射入谐振腔，所以当光首先进入谐振腔时，一部分光被反射掉之后，每次谐振腔里的光碰到这个镜子，都会有一部分光漏出来

上个月，来自奥地利维也纳理工大学和以色列耶路撒冷希伯来大学的科学家修复了这一漏洞，并在《科学》杂志上发表了相关论文他们设计的结构与原来的光吸收器基本相同，只是增加了一组透镜结构这组透镜结构可以使入射光沿特定路径返回当它到达光线入射的镜面时，会与最初的反射光重合，产生相消干涉，抵消所有的反射光

这样就不能发射光，所有的光都会在来回反射中被吸收介质吸收研究人员表示，即使吸收介质只能吸收15%的入射光，这种结构最终也会让它吸收至少94%的光，甚至在某些方向上吸收98%的光

虽然黑漆的吸收率是99.995%，但这种吸光结构的使用价值要高得多光学传感器和光学计算需要提高特定结构的光吸收率，尽可能将微弱的光信号转化为电信号

在谁更黑的竞赛中，天文学家是不败的赢家无论两种技术路线的目的是什么，都可以享受到技术进步带来的好处他们可以用黑漆消除不必要的散射光，避免杂散光干扰，光吸收结构还可以使光传感器吸收尽可能多的光，以达到更好的观察效果

毕竟，这个地球上可能没有人比天文学家更渴望黑夜了。

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