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  科学家用纳米技术复刻极乐鸟黑羽,结果竟让自然造物彻底完败!

  人类对极致黑色的追求从未停止。近日,美国康奈尔大学(Cornell University)的工程师团队研发出一种被称为“史上最黑”的织物,测试显示其能吸收表面99.87%的入射光线。

  制造这种超黑材料并非通过简单的浸染工艺就能实现,其关键在于需要在纳米尺度上精准操控材料结构,从而最大限度地捕获光线。

  在这项研究中,康奈尔大学团队首先采用一种名为聚多巴胺(polydopamine)的合成黑色素聚合物,对白色美利奴羊毛针织面料进行基底染色。随后,他们将材料置于等离子体腔室中进行蚀刻,在纤维表面构建出纳米级的微观结构。

  “光线在这些微小纤维间反复折射,而不是被直接反射出去,从而产生了超黑的效果,”康奈尔大学纤维科学家兼设计师汉萨迪·贾亚马哈(Hansi Jayamaha)解释道。

  这一结构的灵感源自自然界中的华美极乐鸟(Lophorina superba,又称华丽枪鸟)。这种原产于新几内亚岛和澳大利亚北部的鸟类,其雄性个体以颈部翠蓝色的胸羽与身体其他部位极致深黑色的羽毛形成鲜明对比而著称。

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  康奈尔大学研发的人造材料在某些光学特性上甚至超越了鸟类的天然羽毛。极乐鸟的羽毛在正面观察时最为漆黑,但从侧面看仍会产生一定的反光;相比之下,这种新型织物在60度视角范围内依然能保持极强的光吸收能力。

  这种新型面料的应用并未局限于实验室。康奈尔大学时装设计专业的学生佐伊·阿尔瓦雷斯(Zoe Alvarez)利用这种材料设计了一件礼服。她使用渐变的深色面料包裹中央的蓝绿色点缀,以此向激发灵感的华美极乐鸟致敬。

  尽管该面料并非人类迄今创造出的“最黑”物质,但其吸收率已相当接近极致。此前,著名的“万塔黑”(Vantablack)据称可吸收高达99.96%的光线;随后,美国麻省理工学院(MIT)研发的一种碳纳米管材料以99.995%的光线吸收率刷新了纪录。

  然而,上述先前的超黑材料通常面临制造成本高昂且工艺复杂的挑战。据研发团队介绍,此次开发的新型织物工艺相对简易且成本较低,有望实现大规模生产。

  详细阐述该材料特性及其制备工艺的相关研究论文,已发表于学术期刊《自然·通讯》(Nature Communications)上。

  从万塔黑到麻省理工的碳纳米管,再到如今可穿戴的超黑织物,人类对极致黑暗的追求似乎永无止境。这种对光的绝对控制欲,早已超越了单纯的材料科学范畴,甚至带有一种近乎艺术或哲学的执念。当一件衣服能够吸收掉几乎所有照射在它身上的光芒,它所包裹的躯体在视觉上便接近于一种“不存在”。在这种极致的深渊面前,原本用来彰显自我的时尚,反而成了某种意义上的自我消解与隐匿。

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  如果你对这种“超黑”材料在时尚界或其他领域的应用有任何看法,欢迎在评论区留言交流。

  作者介绍: 迈克尔·欧文(Michael Irving)