「超黑魚」為什麼這麼黑？攝像機也很難捕獲其蹤跡

2020-08-27 科學大匯報

我們很多人都聽過「大海航行靠舵手，萬物生長靠太陽「，在地球表面，萬物生長沐浴陽光雨露很是方便。

但是在伸手不見五指的深海，魚類與光是怎樣的一種關係呢？有的物種可以上浮接觸到陽光的海層，有的物種可以憑藉自身發光。

近日，科學家們揭開了一種截然不同的方式：有幾種魚類進化出了截然相反的策略，說它們是海底「移動黑洞」一點也不誇張，它們皮膚超級黑，幾乎能吸收所有觸及它們皮膚的光。

我們來了解一下這種魚的吸光方式。

海底的黑魚就像碳納米管黑體一樣黑。


碳納米管黑體（Vantablack）是目前已知最黑的物質之一，由垂直排列生成的碳納米管組成，常溫下本體不發射可見光，而且吸收最高達99.965%的可見光波段電磁輻射。因為當光線入射碳納米管黑體時幾乎不會反射出去，而是會局限於管壁之中不斷偏折，直到最後轉換成熱能為止。

理論上，除了黑洞（能吸收所有的東西包括光），世界上最黑的人造物質就屬納米管黑體了。

與碳納米管黑體捕捉光的方式不同，這些魚用黑色素吸收光。


黑色素是動植物中存在的一種黑褐色的色素，由一種特殊的細胞即黑色素細胞生成並且儲存在其中。黑色素細胞是一種動物細胞，帶有黑色素或是其他類似的色素。通常位於皮膚的表皮與眼睛的葡萄膜（虹膜後面的色素層）中。

這些魚形成了一個連續不斷的含有黑色素的細胞層，並確保這個細胞層是觸及魚的光首先遇到的東西。

黑色素有效吸收大多數觸及黑色素顆粒的光，這些顆粒的大小和形狀也很重要。因為它們將沒有立即被吸收的光散射到色素層，這樣這些光可以被相鄰的含有黑色素的細胞所吸收，這實際上是一個非常薄而高效的光陷阱。

利用黑色素吸收光更靈活，通過優化黑色素顆粒的大小、形狀和排列來實現光的高效吸收，使得這些魚類更加適應海底生活。

研究這些魚類的吸光秘訣有什麼好處？

通過類似的高效設計，可以用更便宜和簡單的方法生產超黑材料。在實際用途中，超黑材料可改進光學儀器的靈敏度，供天文攝影機、望遠鏡以及紅外線掃描系統使用，它減少散光的能力，將提高天文望遠鏡觀看最暗恆星時的「視力」，並能校準可用於拍攝宇宙最古老物質的相機，因為拍攝此類照片時，需把照相機對準儘可能黑的物質。同時，該材料也有潛力應用於一些軍事用途。

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