没有。 25 世界各地“黑暗”的背后，都有“衡量标准”的人！

发布于 2020 年 1 月 1 日
采访和文字：Takao Nakakawa，Bluebacks 编辑部

看起来像个洞的“黑板”

没有必要提出黑卡或黑洞；人们对“黑色”这个词有着奇怪的吸引力。真正的黑暗，黑暗，没有深度。黑色让人着迷，但同时也会让人产生一种深不可测的恐惧感。这是一种奇怪的颜色。

据说，在这个“黑色”世界中，对深色物质的竞争日益激烈。

所以“终极深色床单”的人。产业技术综合研究所/物理测量标准研究部的受邀研究组组长。

这是什么类型的床单？黑暗意味着什么？问题不断出现。

先生雨宫首先向我展示了备受关注的“深色床单”。用于比较的是普通的黑色橡胶床单。两者都是薄片，10厘米见方，像杯垫一样。

乍一看，橡胶板上的光泽非常明显。另一方面，“深色薄片”不反射光线，使您认为薄片下面可能有一定的深度。

神秘的黑暗之触

“请尝试触摸它，”雨宫同学清爽而平静的声音回响。

当我小心翼翼地触摸它时，我注意到与光滑的橡胶板相比，“深色板”具有天鹅绒般的感觉。这是一种奇怪的感觉。它不是颗粒状的，也不是光滑的。

``在深色床单的表面微观不规则性已附。这是吸收光的结构。”

黑暗的秘密是微观的不规则性

据说深色薄片表面的凹凸不平处有几十微米深的孔。它的大小与单个大活细胞大致相同。当然，光看是看不出来的，所以雨宫老师用图来解释一下。

“看起来就像锐角的三棱锥并排立在木板上，没有间隙。当光线从外面进入时，它被吸收到孔的深处，同时在这个斜面上反射。”

光线从三棱锥的斜面反射并落到板的底部。整个结构就像一个灯光地狱。每次反射时，黑色材料都会吸收光线。因此，可以抑制反射率。此外，由于三棱锥的顶点是尖锐的而不是圆形的，所以从顶部反射的光也被抑制。这就是为什么它看起来是黑色的。

“目前暗片的光吸收率为99.5％我认为与我比较的黑色橡胶板相比，大约是 95%。”

我明白了。即使吸收率为95%，在光线下看起来也这么闪亮吗？差异仅约4%。

“其实，已经有一种材料可以吸收更多的光。它是由碳纳米管制成的，吸收率已经达到了999%以上。”

什么？所以，它不是世界上最好的。排第二好吗？

``碳纳米管制成的东西很脆弱，用手指触摸它们的吸收率就会下降。但是，这个黑色的薄片触碰多少并不重要从实用性上来说，这款具有压倒性的优势。”

据说触摸它和不触摸它之间的区别取决于它的结构。例如，我希望您将碳纳米管结构想象成地面上生长着短草。如果巨人的手指按下该区域，草就会塌陷，下面的草层就会显现出来。这将增加反射率。然而，深色板材由耐用的橡胶制成，就像田径跑道一样，因此不会下垂。虽然在吸收率上还是输了，但在实用性上却取得了压倒性的胜利。

结构的秘密是“离子束”

但是如何用橡胶进行如此精细的加工呢？

“这种黑色橡胶是通过将硅橡胶倒入模具中制成的，但创造这种形状的模具很重要。在工厂层面不可能在将成为模具的材料上制作精细、深的三角锥孔。”

一种秘密武器，可以在各处打出数十微米的三角锥孔。那是离子束这听起来像是漫画中的特殊动作，但这是一个真实的故事。

“模具的材料是一种名为 CR-39 的树脂。可以将其视为有时用于眼镜镜片的树脂的高性能版本。那里国立量子科学技术研究所的帮助下，他们用回旋加速器发射的离子束击中它，然后用浓氢氧化钠溶液熔化（蚀刻）表面以形成孔。 CR-39树脂的分子结构使其适合该方法。”

使用离子打孔。它是如此详细，以至于我只能在脑海中使用电子显微镜来想象它。然而，这会创建一个三角锥排列的结构，就像您之前看到的那样，并成为一个模具。当将与碳混合的硅橡胶倒入其中并剥离时，就会形成“深色薄片”。

令人惊讶的常见滋扰“反射”

顺便问一下，这个“黑片”有什么用？

“我正在考虑用它来在您不喜欢光反射的情况下创造黑暗。”

例如电影院或天文馆的天花板。望远镜筒内。位于 VR 耳机内，用于查看虚拟空间。汽车仪表盘

雨宫先生给我看的照片是一张深色的床单贴在他汽车仪表板的一部分上。为什么那里需要它？

“查看反射的挡风玻璃，而不是仪表板。不会有反射。”

哦，当然。没有反光，所以你可以清楚地看到前方。这给出了良好的前景。

“VR 耳机和电影院用于营造身临其境的环境。由于技术问题，它们被用于望远镜和相机内部，即使是最轻微的漫反射也无法实现。”

SNS 上流行的类似“中二病”的命名

《暗片》类似于最近复兴的PVC唱片，只要有母盘（模具），就可以制作多少张。它也很耐用。自2019年春季发布公告以来，收到了大量询问。

正如我在本文开头所介绍的AIST 推特时，大众的反应很快。这似乎是一种“嗡嗡声”，这对于一个成熟的研究机构来说是不寻常的。

这个名字听起来像中二病。
仅凭命名即可获胜。

我收到过这样的评论。

“我不知道获胜者是谁（笑）。我很高兴。我没想到会收到这么多询问。”

不过，关于它看起来像中二病的批评可能出人意料地准确。

“如果人眼想要感知“白色”，除非暴露在各种光线下，否则它不会呈现白色。白色是一种需要光的颜色。但是，即使没有光，黑色也是黑色的。黑色不需要光我们的会长也是这么说的（笑）。看来喜欢黑色的人很多啊。”

黑色吸引人们。这可能是一种普遍的感觉。顺便说一句，雨宫驾驶的汽车颜色也是黑色的。

它不会弄脏任何东西。它不需要任何东西并且是独立的。他甚至不让对手掌握这个深度。在电影、小说和其他故事中，幕后操纵的总是“黑人”角色。也许被它吸引是人类的本性。

该组织在后台

无论如何，无论有多少人喜欢黑色，吸收率如此之高的黑色是怎么来到世上的呢？

“大多数深色材质背景都是”公制标准“有人”

背景中有灯泡吗？

“极低的反射率需要计量专家才能正确评估。”

先生雨宫也在 AIST 计量标准中心工作。每当我拜访从事测量标准工作的人时，我总感觉我的大脑要昏过去了，因为他们说话太严格了。公斤原型机的故事我前几天才听到有关用于掺杂分析的标准材料的故事同样如此雨宫同学也是这个群体中的一员吗？

“我负责光。光的亮度自然有一个衡量标准。”

当您购买照明设备时，上面会注明相当于多少流明 (lm) 和多少瓦。

“流明 (lm) 是“光通量”的单位，代表照明的亮度。另一方面，国际单位制（SI）中的基本单位是坎德拉（cd），它是“发光强度”的单位，流明通过向各个方向发出的光总量来表示灯泡的性能，可以安全地假设坎德拉是从某个方向观看时的亮度。光功率（输出）是必不可少的。为了准确测量这个光的功率，其实终极黑色”

为了准确测量光源发出的光有多少功率，我们需要一面没有不必要反射的墙壁。我们人眼看到的光充满了反射。事实上，如果没有反射，我们就无法辨别物体的深度或形状。 “黑暗中的乌鸦”比喻看不见的困难；如果你去到一个没有光的世界，乌鸦和人类都看不到任何东西。

那么，到目前为止我们是如何测量光的力量的呢？

“我们使用一种叫做黑体腔的东西，它的结构类似于暗片。它是一个比暗片深得多的黑色空腔，光吸收率超过999%。它捕获并检测所有光线。几十年来它一直支持光的测量标准。”

那我们为什么需要“深色床单”？

“这是因为我们现在需要一种大面积的深色材料。如果是黑色的体腔，就很难做大。而且，我们想准备一个耐用的东西。即使你碰它一会儿，‘深色片’也没有问题，实用性很高。”

即使在红外线方面也达到了世界最高水平的吸收率

顺便说一句，这个“暗片”不仅吸收光线。准确地说，它不仅仅吸收可见光。它还吸收红外线辐射。

“光是一种具有各种波长的电磁波。红外线的吸收率比可见光的波长更长，理论上是由该片材决定的。”99.9实际上已经达到了%。''

吸收红外线有什么好处？

``在机场等地方感觉不舒服的人会使用热成像仪进行检查。这是一种测量热红外线的机器。热成像仪之所以能够测量人们的体温，是因为体温在38度的人比周围的人对红外线更敏感。它被红外传感器捕获并转化为图像。毕竟这也是一台相机，所以如果你想提高它的性能，有一种材料可以防止来自不必要方向的红外线漫反射。”

热红外波长范围内的光吸收率高达999%以上，据说是世界上最高的。

看来雨宫小姐未来的目标是追求更多的黑人。

“我们希望推进具体事物的实际应用，我们还希望实现可见光吸收率达到 999% 的目标。”

999% 和 995% 之间的数字差异仅为 04。然而，当您将两者并排放置时，您可以清楚地看到差异。人眼甚至可以察觉黑色的最细微差异。我认为这也很神奇。