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TUhjnbcbe - 2024/7/28 16:50:00
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我们很多人都听过“大海航行靠舵手,万物生长靠太阳“,在地球表面,万物生长沐浴阳光雨露很是方便。

但是在伸手不见五指的深海,鱼类与光是怎样的一种关系呢?有的物种可以上浮接触到阳光的海层,有的物种可以凭借自身发光。

近日,科学家们揭开了一种截然不同的方式:有几种鱼类进化出了截然相反的策略,说它们是海底“移动黑洞”一点也不夸张,它们皮肤超级黑,几乎能吸收所有触及它们皮肤的光。

我们来了解一下这种鱼的吸光方式。

海底的黑鱼就像碳纳米管黑体一样黑。

《BlackLronUrsa》艺术作品

碳纳米管黑体(Vantablack)是目前已知最黑的物质之一,由垂直排列生成的碳纳米管组成,常温下本体不发射可见光,而且吸收最高达99.%的可见光波段电磁辐射。因为当光线入射碳纳米管黑体时几乎不会反射出去,而是会局限于管壁之中不断偏折,直到最后转换成热能为止。

理论上,除了黑洞(能吸收所有的东西包括光),世界上最黑的人造物质就属纳米管黑体了。

与碳纳米管黑体捕捉光的方式不同,这些鱼用黑色素吸收光。

黑色素是动植物中存在的一种黑褐色的色素,由一种特殊的细胞即黑色素细胞生成并且储存在其中。黑色素细胞是一种动物细胞,带有黑色素或是其他类似的色素。通常位于皮肤的表皮与眼睛的葡萄膜(虹膜后面的色素层)中。

这些鱼形成了一个连续不断的含有黑色素的细胞层,并确保这个细胞层是触及鱼的光首先遇到的东西。

黑色素有效吸收大多数触及黑色素颗粒的光,这些颗粒的大小和形状也很重要。因为它们将没有立即被吸收的光散射到色素层,这样这些光可以被相邻的含有黑色素的细胞所吸收,这实际上是一个非常薄而高效的光陷阱。

利用黑色素吸收光更灵活,通过优化黑色素颗粒的大小、形状和排列来实现光的高效吸收,使得这些鱼类更加适应海底生活。

研究这些鱼类的吸光秘诀有什么好处?

通过类似的高效设计,可以用更便宜和简单的方法生产超黑材料。在实际用途中,超黑材料可改进光学仪器的灵敏度,供天文摄影机、望远镜以及红外线扫描系统使用,它减少散光的能力,将提高天文望远镜观看最暗恒星时的“视力”,并能校准可用于拍摄宇宙最古老物质的相机,因为拍摄此类照片时,需把照相机对准尽可能黑的物质。同时,该材料也有潜力应用于一些军事用途。

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