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本文来自窗敲雨的个人微信公众号“酷炫科学”

这只把自己变成表情包的雄性华美极乐鸟,相信大家已经不陌生了:

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它为何如此魔性?或许是因为风骚的舞步,或许是因为艳丽的天蓝色色块看起来像一张滑稽的脸,而这其中还有一个重要的原因:它的黑羽毛实在是太黑了。

从正面看,极乐鸟用于展示的黑羽毛黑到深不见底,黑得毫无细节,仿佛要把全部的光都吞没,黑到整个鸟的头部轮廓完全看不到了,只剩下鲜艳的蓝色在跳动……

而最近的一项研究也证明:乌鸦在这方面不算什么,极乐鸟的黑才是真的黑。研究者检测了5个极乐鸟物种的超黑羽毛,发现和其他黑羽毛的鸟类相比,它们对光线的反射率低得惊人:只有0.05-0.31%的入射光会被反射回来。这种极低的光线反射率造就了极乐鸟毫无光泽、深不见底的黑色。

一个对比图,普通黑羽毛vs超级黑羽毛。左侧的鸟虽然也是黑色,但它对光线的反射还多一些,能看清羽毛的光泽和纹理。

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如此出色的光线吸收能力不仅让人想起了人工制造的极黑材料Vantablack,这种人造材料吸收可见光的比例在99.965%,相比之下,极乐鸟的羽毛确实已经基本不逊色了。

为什么能够这么黑呢?研究者通过分析博物馆标本发现,极乐鸟的羽毛和普通的黑羽毛不同,它们有用独特的微观结构能吸收光线。在普通的羽毛中,羽小支和羽支在同一个平面上(左侧),但超黑的羽毛中这些小支结构却立了起来,而且上面还有更多细微的凸起(右侧)。

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这些立起的结构能把光线“困住”,让光线在其中不断散射,并逐渐被材料消耗吸收。事实上,Vantablack的设计思路也是这样的,只不过它的微观结构是垂直于平面的碳纳米管阵列。

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雄性极乐鸟绚丽的彩色羽毛和奇异的舞姿都是性选择的结果,而研究者认为,极黑的黑羽毛也是这样演化而来的:在极黑的黑背景上,彩色部分的羽毛会被衬托得格外醒目,从而获得雌性青睐。在华美极乐鸟身上,不用于求偶展示的部分是普通结构的黑色羽毛,看起来也没有展示区那么黑(在最开始的动图转到侧面时可以观察),这也提示超黑羽毛与展示的视觉效果相关。

鉴于很擅长吸收光线的极黑材料在光学等方面有重要的应用潜力,工程师们大概也要来向极乐鸟学习了吧~

最后再放一张黑到失去细节的大图_(:з」∠)_

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信源:
https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/01/super-black-is-the-new-black/549869/
doi:10.1038/s41467-017-02088-w

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2 Responses to “华美极乐鸟为何如此魔性?因为它们才是真的黑!”

  1. 匿名说道:

    剪影

  2. xc_B说道:

    黑到失去细节哈哈哈哈扎心了

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