[科普中國(guó)]-納米碳管黑體

納米碳管黑體，即碳納米管黑體（Vantablack）是目前已知最黑的物質(zhì)之一，由垂直排列生成的碳納米管組成，常溫下本體不發(fā)射可見光，而且吸收最高達(dá)99.965%的可見光波段電磁輻射。因?yàn)楫?dāng)光線入射碳納米管黑體時(shí)幾乎不會(huì)反射出去，而是會(huì)局限于管壁之中不斷偏折，直到最后轉(zhuǎn)換成熱能為止。

簡(jiǎn)介納米碳管黑體，即碳納米管黑體（Vantablack）是目前已知最黑的物質(zhì)之一，由垂直排列生成的碳納米管組成，常溫下本體不發(fā)射可見光，而且吸收最高達(dá)99.965%的可見光波段電磁輻射。因?yàn)楫?dāng)光線入射碳納米管黑體時(shí)幾乎不會(huì)反射出去，而是會(huì)局限于管壁之中不斷偏折，直到最后轉(zhuǎn)換成熱能為止。1

命名來(lái)源由VerticallyAlignedNanoTubeArrays的字母縮寫排列而成。1

碳納米管碳納米管（英語(yǔ)：Carbon Nanotube，縮寫CNT）是在1991年1月由日本筑波NEC實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家飯島澄男使用高分辨透射電子顯微鏡從電弧法生產(chǎn)的碳纖維中發(fā)現(xiàn)的。它是一種管狀的碳分子，管上每個(gè)碳原子采取sp2雜化，相互之間以碳-碳σ鍵結(jié)合起來(lái)，形成由六邊形組成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)作為碳納米管的骨架。每個(gè)碳原子上未參與雜化的一對(duì)p電子相互之間形成跨越整個(gè)碳納米管的共軛π電子云。按照管子的層數(shù)不同，分為單壁碳納米管和多壁碳納米管。管子的半徑方向非常細(xì)，只有納米尺度，幾萬(wàn)根碳納米管并起來(lái)也只有一根頭發(fā)絲寬，碳納米管的名稱也因此而來(lái)。而在軸向則可長(zhǎng)達(dá)數(shù)十到數(shù)百微米。

碳納米管不總是筆直的，局部可能出現(xiàn)凹凸的現(xiàn)象，這是由于在六邊形結(jié)構(gòu)中混雜了五邊形和七邊形。出現(xiàn)五邊形的地方，由于張力的關(guān)系導(dǎo)致碳納米管向外凸出。如果五邊形恰好出現(xiàn)在碳納米管的頂端，就形成碳納米管的封口。出現(xiàn)七邊形的地方碳納米管則向內(nèi)凹進(jìn)。1

應(yīng)用這物質(zhì)有許多潛在的應(yīng)用，包括防止雜散光進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡，改良地球上和太空中的紅外線照相機(jī)的影像表現(xiàn)。碳納米管黑體同時(shí)增加了聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電的熱吸收率，以及軍事應(yīng)里的熱迷彩。

這物質(zhì)同時(shí)也被藝術(shù)家Anish Kapoor使用。他表示，“他就像顏料一樣有用...想像一下一個(gè)如此黑的空間，以致于當(dāng)你漫步于其中時(shí)你無(wú)法感受你的位置、你的身份、特別是無(wú)從得知時(shí)間，你完全失去了這些感覺(jué)?！比欢@種黑色會(huì)徹底破壞衣服的特性。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王沛 - 副教授、副研究員 - 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所