最黑的鱼吸收99.5%光线

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【新唐人北京时间2020年08月23日讯】来自洋面以上的光线只能穿透到海洋一定的深度,因此在海洋深处,是一个漆黑的环境。有趣的是,那里的生物至少采取两种完全相反的策略应对黑暗:有的自身带有发光的生物荧光物、有的则长着一身黑到可以吸收99.5%的光线的皮肤。

美国国立自然历史博物馆的奥斯本(Karen Osborn)在这个领域研究了六年。她发现在拍摄的几千张照片中,竟然只有两只鱼的标本能拍出清晰的照片。

为了给这些超级黑的鱼拍照,奥斯本用一个佳能Mark II DSLR机身,配上带四个闪光灯的65mm微距镜头,尝试了很多不同的光线环境,拍摄了几千张照片。结果发现,仍然很难拍出这些从深海捕捞的黑鱼照片。

“不管你怎么调整相机和光线,它们总是吸收了所有的光线。”奥斯本说。

她与杜克大学(Duke University)合作对这些鱼展开研究,发现它们的皮肤可以吸收99.5%的光线。的确,在那样黑暗的环境下,只需几个光子的亮度,它们就会被自身带有荧光物的捕食者发现。

研究者发现,这些鱼皮内黑素体细胞通过吸光率和折射角度两个因素,实现了这样黑的效果。

他们发现,这些鱼的真皮层,布满了充满黑色素的黑素体细胞。人体皮肤也有黑色素,用于保护皮肤免受紫外线侵害。“它们的排列方式连续、紧致,确保任何照射到鱼体上的光线最先遇到的就是这一层。”

研究人员还发现,这些黑色素颗粒的大小和形状都有讲究,任何第一时间不能被吸收的光线,经过它们的表面折射后,也能被相邻的黑素体吸收——就像一层很薄,却高效的光线捕获器

奥斯本说,这些鱼的皮肤与奈米碳管黑体(Vantablack)一样黑。

奈米碳管黑体(Vantablack)是目前已知最黑的物质之一,由垂直排列生成的奈米碳管组成,常温下自身不发射可见光,可吸收最高达99.965%的可见光波段的电磁辐射。

他们研究的另外16种鱼类的标本,都采用这样的策略实现了超级黑的效果。

望远镜、相机等光敏感器材的内衬都需要这类超级黑的材料。研究组表示,这项研究为更经济、简易地制造超级黑的材料提供了理论依据。

(转自大纪元/责任编辑:叶萍)

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