最神秘的暗物质介绍（世界上最黑的物质）

这是韩国“现代展馆”的抛面墙，它黑到连三维立体结构都消失了，即使打开墙上的灯光也很难看到有墙的存在，反而像星罗棋布的宇宙，让人有漫步太空的感觉。

我们知道除了黑洞，地球上任何物质都会反射光线，只是强弱程度不一样，但只要有光照着基本都能用肉眼看个大概，难道这面墙就跟黑洞一样能吞噬光芒吗？

黑洞是宇宙中一种引力非常强大的天体，它能吞噬掉包括光以内的所有物质，由于既不会发光也不会反射光，所以黑洞周围都是漆黑的一片，故而称之为黑洞。

黑洞是恒星演化的最后阶段，它的形成条件十分苛刻，就算太阳也因为质量太小而不能演变成黑洞，它在生命尽头会先变成红巨星，红巨星会吞噬掉地球在内的大部分星球，然后在引力的作用下开始向内部坍缩，由于质量小引力也小，最后只能缩小成白矮星。

太阳的寿命起码还有几十亿年，或许那时候的人类早已消亡，也或许科技发达到可以让地球逃离太阳系，所以用不着担心世界末日的问题。

虽然地球上不可能存在黑洞，但是科学家可以研发新材料，吸光效果可以无限接近黑洞，韩国现代展馆黑墙也是因为涂上了一种吸光材料，这种材料是由英国萨里纳米系统公司研制

英文名缩写为Vantablack，翻译过来就叫梵塔黑，意为垂直排列碳纳米管阵列。

梵塔黑在问世之初号称地球上最黑的物质，在宇宙中是最接近黑洞的存在，如果用它来制作一件衣服，穿上这件衣服的人可能会被当做怪物。因为只能看得见脑袋和四肢，身体则是一片漆黑的空洞，连身体轮廓都看不出来。

梵塔黑为什么这么黑呢？

夏天穿黑色衣服站在阳光下会明显感觉更热，穿白色的衣服就会凉快许多，这是因为颜色越深的物体，其吸光的能力就越强。

光其实是高速运动的光子，它们的速度达到30万公里每秒，一旦照射到物体上势必会和粒子发生碰撞和反射，只有部分光子会被转化成热量吸收掉，除非在光线比较暗的地方黑色物体就不容易被发现。

梵塔黑同样也会反射光线，只不过它的表面采用了碳纳米管结构，这些碳纳米管直径只有头发的万分之一，如果用把它放在显微镜下观察，会发现其表面有无数垂直的黑色管道，这些细小的碳管可以改变光线的反射路径。

当光线射入这些管道后，碳纳米管会先吸收绝大部分光线，剩下的光经过无数次折射后，逐渐碳纳米管转化成热量吸收，只有极少光线能反射出去。

原理看起来还挺简单的，举一个简单的例子，把一盆水快速倒在水泥地上百分百会溅起水花，如果把水泥地换成草丛，只会溅起细小的水珠。而且碳纳米管还有着超高的热导率，它吸收光线就如同海绵吸水一样。

所以梵塔黑仅能反射0.35%的光线，达到肉眼无法观察的地步，在2014年的时候登上了世界最黑的吉尼斯纪录，不过这一纪录在2019年就被麻省理工学院的团队打破。

该团队的布莱恩·沃尔德教授宣传，他们创造出比梵塔黑还要黑上10倍的材料，这种材料也是由碳纳米管制成，只是碳纳米管直径只有头发丝的五万分之一，所以只能反射0.005%的光，一举成为有史以来最黑的材料。

布莱恩教授在一开始并没有想到用碳纳米管来制作极黑材料，碳纳米管除了导热性优异还具有良好的力学性能，其密度只有钢的1/6，但是抗拉强度是钢的100倍，并且硬度和金刚石相当。

若将其他工程材料与碳纳米管制成复合材料，可表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性，给复合材料的性能带来极大的改善。

俄罗斯科学家曾把碳纳米管复合材料置于1011Mpa的水压下，这相当于深海1万米的压强，复合碳纳米管被巨大的压力压扁，撤去压力后瞬间恢复原状，这种良好的韧性是做弹簧的绝佳材料。

另外，碳纳米管的电导率是铜的一万倍，布莱恩教授原计划在铝的表面生长碳纳米管，以提高它的导电性能和热学性能，但铝在空气中会形成氧化物薄膜，非常耐腐蚀。

而且氧化物一般都有绝缘的作用，会降低铝的导电率和导热性，所以得用氯离子侵蚀铝的表面，这种蚀刻技术在金属工艺中十分常见。

由于氯离子半径小、穿透能力强，故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙，到达铝金属表面并与其形成可溶性化合物，使氧化膜的结构发生变化，慢慢将其腐蚀掉，最后将蚀刻完成的铝放入微波炉中加热，再通过化学气相沉积来生长碳纳米管。

这种方法也叫碳氢气体热解法，气态烃在1000度高温下会分解生成碳纳米管，然后在催化剂微粒的作用下附着于铝箔上。

布莱恩教授最后发现，碳纳米管和铝箔的结合达到了预期实验目的，复合材料的导热和导电性能显著提高。但最让人吃惊的是这种材料黑到让人不敢置信，于是又进行了光学反射率测试。

测试结果表明，该材料从各个角度都可以吸收99.995%的入射光，是目前宇宙中仅次于黑洞的存在。不论其表面是凹凸不平，或者有其它形态特征，都无法被肉眼看到，眼前仅仅是一片虚无的暗黑。

布莱恩教授及其团队已经为这项技术申请了专利，但他们计划让艺术家们免费使用，来进行非商业性的艺术创作。有一位土豪把一颗价值200万美元的钻石，涂满了铝碳纳米管材料，让原本闪亮璀璨的钻石，呈现出完全相反的状态，黑到消失不见，它被命名为“虚荣的救赎”，在纽约证券交易所中展览。

宝马也曾用梵塔黑作为涂漆，专门设计了一款X6 SUV汽车用作展示，这台车无论在晚上还是在白天，不管你用多强的灯光去照射它，它看起来也是几乎一样黑。若不是车窗、车灯等部件尚有一些光泽，你甚至会觉得这台车是画在墙上的，因为你完全看不出它的表面棱角和线条。

这还是设计师手下留情，为它保留了1%的光反射率，才让汽车的轮廓能勉强被看见，以免它看起来和一张纸差不多，这也恰到好处的让这台车从外观上看起来奢华内涵，充满神秘感和尊贵感。

不过这台车没法行驶上道，因为受限于技术限制，梵塔黑作为涂料容易脱落，这要是掉漆了都没办法补漆，而且有网友调侃道，估计这车漆比车还贵，买来只能放着观赏。

那么这种超黑材料，除了带给视觉上的极致效果，到底有啥实际用途呢？

诺奖得主的天体物理学家约翰·马瑟表示，这种超黑材料可以提高光学仪器的灵敏度，它能消除航天望远镜镜头的干扰光。

比如美国正在开发的红外空间望远镜，它的主要任务是对红外天空进行宽场成像和调查，解决暗能量和红外天体物理学领域的基本问题。

但这类太空光学仪器必须摆脱不必要的眩光，因此要设计一个“遮星伞”来遮挡太空的杂光，而且还要承受火箭发射产生的高温，铝箔碳纳米管超强的吸光率和耐高温，无疑是制造遮星伞的最佳基础材料。

由于铝箔碳纳米管不能反射光线，它可以隐藏高低起伏的物体轮廓，是一种理想的伪装涂层材料，因此在军事武器领域有很大的应用空间。日本就在2020年推出一款吸光率达99.4%的黑色颜料，它可以轻松实现物品平面化、架空、磨砂、甚至是隐身。

其次它还有优异的导电性能和热传导性能，以及高效吸收光子的作用，所以铝箔碳纳米管可应用于散热系统、电力传输、以及光伏电新能源领域。

不过不管是梵塔黑还是铝箔碳纳米管，由于制备难度太大，目前无法走出实验室，更不能大规模量产投入使用。

最后总结一下，碳纳米管极致黑材料，在目前来说还存在制备难度大、生产成本高的问题，无法快速推广、应用到相关行业。但它确实有着广袤的应用前景，值得科学家去做进一步的研究。

就如同蒸汽机刚被发明的时候，它造价昂贵不说，产生的效益还赶不上人工劳作，但是瓦特改良蒸汽机后，人类社会迅速进入工业文明。

说不定有一天科技更加进步之后，人类也可以用“黑色”去改变世界。

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