立时集团研发新型复合涂层：能让纯黑色汽车吸收 99.9% 可见光

IT之家 6 月 23 日消息，让汽车表面仿佛吞噬光线、几乎不产生反射，是材料科学界探索多年的方向。据外媒 TechSpot 今晚报道，立时集团上海色彩科技与核心研发部门的研究团队开发出一种新型复合涂层，不仅可以吸收约 99.9% 的可见光，耐久性也比以往超黑材料更适合实际使用。研究团队把新材料称为“超黑涂层”。设计思路受到 Vantablack 启发。据IT之家了解，Vantablack 采用碳纳米管结构，可以消除物体表面大部分明暗变化，让原本立体的物体看起来近乎扁平，也难以辨认轮廓和细节。宝马曾在 2019 年的 X6 概念车上展示这种效果。根据介绍，涂覆 Vantablack 的表面在人眼中会失去原有特征，物体看起来像二维平面。这种效果可能让大脑以为眼前是一个洞，甚至是一片虚空。不过，Vantablack 等材料并不适合直接用于量产汽车。附着力不足、耐久性有限以及难以扩大生产规模，长期阻碍超黑涂层进入汽车市场。立时集团团队采用炭黑与碳纳米管组成复合材料，没有单纯依靠纯碳纳米管阵列。两种材料之间天然存在的 π 相互作用，可以让颗粒形成彼此连通的结构，使光线进入涂层后反复散射并被吸收，而不是直接从表面反射出去。研究人员在《Matter & Light》发表论文称，新涂层具有独特的结构性陷光形貌，吸光能力超过普通炭黑涂层。垂直排列碳纳米管阵列的最低反射率可以达到 0.04%，Vantablack 约为 0.05%。立时集团新涂层在可见光范围内的反射率约为 0.08%，虽然略高于两者，但稳定性和实际应用能力更强。研究团队还重点测试了附着力和环境耐受性。一块涂覆样板在 40 摄氏度水浴中放置 10 天，另一块在 95% 湿度环境下放置两周。测试结束后，样板没有出现明显外观缺陷，并通过标准附着力测试。超黑涂层真正用于汽车时，还必须解决车身轮廓难以辨认的问题。过度吸光可能让车身失去视觉纵深，设计线条和表面高光也会随之消失。宝马此前表示，这种效果或将几乎抹去所有设计细节和高光。除了影响造型呈现，车辆可见性也可能受到影响。立时集团团队因此在测试车辆表面增加一层高光罩面涂层，通过恢复部分反射保留车身立体感，同时尽量维持底层材料的吸光能力。超黑涂层的商业化潜力主要来自豪华车市场，中国消费者对车身颜色的重视尤其明显。立时集团研究化学师刘志伟（音译）认为，在中国，车身颜色已经成为关键卖点。“深黑色涂装凭借优雅外观、强烈视觉冲击和豪华质感，长期以来一直是豪华车的高端选择和标志性色彩。”不过，新涂层距离量产仍有一段距离。纳米材料扩大生产规模后，如何保证性能一致并控制成本，仍是主要难题。刘志伟表示，含碳纳米管纳米材料的实际工艺适用性仍有改进空间。这项研究更接近一次稳步推进，而不是即将上市的产品。超黑涂层不再只追求实验室里的极端吸光性能，研发方向已经转向能够承受日常环境、满足汽车使用要求的实用材料。