本文目录一览：

• 1、世界上最黑的物质，堪比黑洞，但它有啥用处呢？
• 2、世界上最黑暗的东西
• 3、地球上最黑的物质究竟是什么？你知道吗？
• 4、世界上最黑的东西是什么？如何才能做到黑的彻底？

世界上最黑的物质，堪比黑洞，但它有啥用处呢？

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。

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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世界上最黑暗的东西

黑洞

广义相对论预言的一种特别致密的暗天体。大质量恒星在其演化末期发生塌缩，其物质特别致密，它有一个称为“视界”的封闭边界，黑洞中隐匿着巨大的引力场,因引力场特别强以至于包括光子在内的任何物质只能进去而无法逃脱。形成黑洞的星核质量下限约3倍太阳质量，当然，这是最后的星核质量，而不是恒星在主序时期的质量。除了这种恒星级黑洞，也有其他来源的黑洞——所谓微型黑洞可能形成于宇宙早期，而所谓超大质量黑洞可能存在于星系中央。（参考：《宇宙新视野》）

黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说，但黑洞还是有它的边界，即”事件视界（视界）”．据猜测，黑洞是死亡恒星的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。另外，黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的，质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的．（有关参考：《时间简史》——霍金 著）

■物理学观点的解释

黑洞其实也是个星球(类似星球),只不过它的密度非常非常大, 靠近它的物体都被它的引力所约束(就好像人在地球上没有飞走一样),不管用多大的速度都无法脱离。对于地球来说，以第二宇宙速度（11.2km/s）来飞行就可以逃离地球，但是对于黑洞来说，它的第二宇宙速度之大，竟然超越了光速，所以连光都跑不出来，于是射进去的光没有反射回来，我们的眼睛就看不到任何东西，只是黑色一片。

光都逃不出去，我们看到所谓的“明亮”就是光。

地球上最黑的物质究竟是什么？你知道吗？

地球上最黑的物质是什么？

黑色之所以呈现出黑色，是因为它可以吸收不同光线的颜色，而且吸收的越多，黑色的颜色就越深。那你知道地球上最黑的物质是什么吗？

在英国，有一家公司曾经研发出来了一种材料繁塔黑，号称是最黑的物质。常见的黑色颜料仅能吸收95%-98%的光线，而他却能够吸收99.96%的可见光，将号称能够穿过所有物体的激光对着它照射，也会瞬间消失不见了。这也都是源于他错落排列的碳纳米管结构。这些纳米馆比人的头发细1万倍，仅一立方厘米就有10亿个。在照射后，光线会在纳米管内不断的折射，就像掉入黑洞一样被困在里面无法出来，直到光能完全消耗掉。

不过目前繁塔黑已经不是最黑的物质了。2019年，麻省理工学院的教授布莱恩沃德尔研制出了比繁塔黑还要黑的材料，它由垂直排列的碳纳米管制成，可吸收99.995%的光线，几乎接近于黑洞，能反射出来的光线比烦他黑还要少十倍。将这种材料涂在任何物体上，都能将三维立体变成二维平面的感觉。

科学家在一颗16.78克拉的钻石上涂上这种新材料，令人眼花缭乱的宝石瞬间就消失不见了。有一个实验，选择两个完全一样的雕塑，左边图上一般涂料，右边图上新型涂料。可以清晰的看到左边雕塑的轮廓依然明晰，而右边却像是一张黑纸，形状和轮廓都消失了。那科学家制造这样一种材料到底有什么用呢？

其实它有很多用途，将它用在天文望远镜、相机以及红外线扫描系统的光学传感器上，可以有效的避免散光，提高光学仪器的灵敏度。而且这种材料的导热效率为铜的七倍，坚固程度为钢的十倍，还有潜力应用于航天和军事领域。

世界上最黑的东西是什么？如何才能做到黑的彻底？

我们有一句话，叫做天下乌鸦一般黑。大家总以为世界上的黑色都是一样的，其实在科学家眼里，不同的黑色之间都是不同的。

在我们眼里的黑色，在科学家眼中，其实还远远不够黑。

黑的概念究竟是怎样的呢？其实很简单，那就是没有任何可见光能够进入人类视觉范围。

说起来，绝对的黑，恐怕只有在黑洞了。当然，我们是不可能亲眼看到黑洞的，想要看绝对黑的东西，只能“自食其力”了。

为了研发世界上最黑的东西，科学家们可谓是煞费苦心。

2012年的时候，英国的一家名叫Surrey NanoSystem的公司，研发出来了当时世界上最黑的物质——纳米碳管黑体，又叫碳纳米管黑体，英文全称叫做Vertically Aligned Nano Tube Arrays（垂直排列碳纳米管阵列），简称Vantablack。

那么，这个Vantablack到底有多黑呢？该公司表示，在常温状态下，Vantablack可以吸收99.965%的可见光。

我们中学的时候都学过黑体的概念，教材上举的例子，就是一个开了一个极小空洞的大盒子，通过孔洞射入光线，光在盒子内部不断反射，几乎不会从这个孔洞再射出来，这就是假设的一种黑体。Vantablack其实差不多也是类似的原理，当可见光射到Vantablack时，99.965%的可见光波段的电磁波都会在管壁之内发生不断的偏折，最后转化为热能。

那么，这个程度究竟有多黑呢？我们来举几个生活中常见的例子，大家就清楚了。

以学校的黑板为例（黑色的黑板，不是墨绿色的黑板），尽管看起来很黑，但是它表面仍然可以让我们看到一些纹理。事实上，它可以反射7%的可见光。

而用来铺马路的沥青，也可以反射4%的可见光。因此，我们才可以看到沥青的凹凸不平。

由此可见，99.965%的吸收率是有多么高。当我们真正看到这个物体的时候，甚至可能会惊呼出来：这是PS的吧！它们实在太黑而，以至于即使表面凹凸不平，有各种纹理，但也无法用肉眼看出来。

那么，Vantablack为何这么黑呢？

其实，看名字我们就知道了，碳纳米管黑体的微观结构，是一种管道阵列。据描述，这种微观的管式结构每一根管都只有头发的万分之一直径，可见是多么“精致”，以至于绝大部分粒子都无法进入。当光子射到Vantablack上时，会在官道之间的空间内发射不断偏折，而不是简单的反射，能量被材料吸收，最终转化为热量。

话说回来，科学家研究这么黑的东西，难道只是为了好玩吗？

显然不是。

以天文望远镜为例，科学家在利用它们观测宇宙时，很多杂光会进入望远镜，导致干扰。而如果在望远镜内壁涂上Vantablack，将这些杂光吸收，观测效果将会大幅提升。

在研发了Vantablack之后，这些科学家又继续努力，研发出了二代Vantablack。第二代的Vantablack比第一代还要黑，黑到他们已经无法测试其黑度究竟有多少了。

甚至还有人设想，如果这个材料用作服装上，会怎么样。网友表示：如果穿上这个材料的衣服，恐怕别人还以为是黑色的纸片在走路吧……