黑色是黑的，對嗎？美國航空航天局（NASA）一個正在研究更黑物質的工程小組不這樣認為，他們研究的這種物質將幫助科學家收集很難獲得的科學測量結果，或是觀測現在還看不到的天體，如圍繞其它恒星的地球大小的在軌行星。

    NASA戈達德航天飛行中心由10名技術員組成的小組正在研發這種基于納米技術的物質，這是一種薄涂層的多壁碳納米管——由純碳構成的微小中空管，比人的頭發細1萬倍。納米管有多種潛在用途，特別是在電子設備與先進材料方面，因為它們具有獨特的電子特性和超強強度。不過在這次應用中，NASA感興趣的是應用這種技術，幫助抑制不守規矩的光束，這些光束通過一種奇怪的方式從儀器元件上彈回，并且污染測量。

    NASA的戈達德航天飛行中心的科學家小組正在試驗將用于航天器的微米技術和納米技術。目的是減少儀器衛星表面的反射，使數據不被散射的光污染到。據驗證，這種碳納米管比NASA目前用于航天器儀器上的Z306油漆要好10倍。

    比漆更好  

    一名正在評估“用于碳評估的海洋輻射計”（ORCA）——旨在測量海上光合作用的下一代儀器——的效用的工程師認為，這是一種能提供很多回報的技術，比NASA通常用來抑制雜散光線的儀器上使用的黑漆好10倍。  

    這項技術發揮作用是因為它有超強的吸收能力。納米管自身能垂直折疊。管之間的細小縫隙能吸收99.5%照射光線。也就是說，碳納米管涂層只反射很少光子，這意味著散射光線不會被表面反射，不會干擾科學家想要測量的光線。人類的眼睛看到物質是黑色的是因為這個物體反射的光線很小。

    研究小組從2007年開始研究這項技術。紐約的倫斯勒理工學院也在進行類似研究，并在2008年宣布開發出了最黑的碳納米管物質——比之前的記錄要黑3倍。哈格比安稱其開發的材料比NASA目前用來阻止系統散光的漆要黑10倍。未來他將更加適用于太空應用。這是一種重要的特性。不是所有的技術都能用于太空，因為太空的條件十分惡劣。

重大突破

    這項突破發明了高粘性的底層材料，其上可以長出碳納米管，直徑只有幾十納米。為了形成碳納米管，材料科學家通常采用一層鐵催化劑，在硅基上作為底層。然后將這種材料加熱到750°，加熱的同時，這種材料會被含碳的原料氣體所包圍。

    哈格比安小組的材料科學家改變了底座和催化劑材料的厚度，以便制造出碳納米管，它不僅能吸收光線，還能固定在長出它們的材料上。結果是，它們更加耐用，不容易被刮掉。該小組還在鈦上覆蓋了耐用的碳納米涂層，這是一種可用于太空的更好結構材料。目前小組正在仔細調整生產技術，以確保穩定的質量和光抑制能力。

    新增能力

    哈格比安認為，一旦小組要證明這種材料在太空中的適用性，材料就能為一起研制人員提供實在的益處。

    目前，儀器開發者使用黑色油漆涂在擋板和其它元件上，減少散射光線。因為反射試驗已經證明這種涂層比漆更有效，儀器開發者可以讓元件自己長出碳納米管，從而減少所需擋板，簡化儀器設計。為了裝置更大的元件，小組在直徑最大13厘米（5英寸）的元件上安裝了一個15厘米（6英寸）的熔爐生長納米管。按照NASA一份研發合同，小組還在研發一種獨立的技術，開發可用于較大的、非相容的表面上使用的碳納米管薄板。

    除了簡化儀器設計，這種技術還可以讓科學家們獲得很難獲得的測量（因為現有光壓技術具有有限性），或是獲得高反差區域物體的信息，包括在軌圍繞其它恒星的行星。

    正在制造并調試儀器樣機的ORCA小組，是第一個真正使用并試驗這種技術的機構。這種儀器是氣旋體/云/生態系統（ACE）任務的先驅，需要強大的光抑制技術，因為這種儀器收集的光90%以上來源于大氣層。因此，小組正在尋求抑制光線的技術，使其不要污染小組需要獲取的微弱信號。

    ORCA首席研究員表示，擁有有效的吸收器很關鍵，這種碳納米管能夠提供解決方案。如果他們能夠繼續推進這項技術使其應用于別的航天器元件之上，那么這對NASA而言將是非常重要的進展。（中國航天工程咨詢中心 許紅英 侯丹）