超黑涂层是一种能够吸收超过99%入射光的特殊材料，其反射率极低（通常低于0.2%），被称为“最接近黑洞的材料”。它的核心功能是通过抑制杂散光干扰，显著提升光学仪器的信噪比和探测精度。例如，在天文望远镜中，超黑涂层可消除仪器自身的热辐射干扰，使观测到的宇宙图像更加清晰。

超黑涂层的吸光性能源于其独特的微观结构与材料设计：

多级光捕获结构：通过纳米孔隙、微米级凹凸表面或垂直排列的碳纳米管，光线在涂层内部经历多次反射和散射，最终被吸收。例如，多孔石墨烯微球基涂层通过孔隙和微球间隙形成“光陷阱”，吸收率可达99%以上。

多层复合设计：如掺铝碳化钛（TiAlC）与氮化硅（SiO₂）交替层，前者吸收光线，后者形成抗反射结构，协同实现99.3%的宽光谱吸收。

材料本征吸收：碳基材料（石墨烯、碳纳米管）因共轭结构和高自由电子密度，具备宽波段吸光能力。

超黑涂层的制备方法多样，各具优势：

原子层沉积（ALD）：适用于复杂曲面，如在镁合金表面沉积均匀薄膜，满足航空航天需求。

喷涂法：如多孔石墨烯微球与树脂复合喷涂，工艺简单且可大规模生产，吸收率超99%。

物理气相沉积（PVD）：用于制备高结合力的TiAlN陶瓷涂层，覆盖紫外至红外波段，吸光率超95%。

常温制备技术：哈工大团队突破传统高温工艺，开发出常温下可制备的朗伯特性超黑涂层，吸收率高达99.8%。

超黑涂层已在多个领域展现颠覆性潜力：

天文与航天：提升空间望远镜成像清晰度，减少卫星光学定位误差。

军事与隐身技术：用于隐形战机表面处理，降低雷达和红外信号探测。

医疗与精密仪器：增强内窥镜血管成像分辨率（达0.01mm），优化光谱仪信噪比。

新能源与艺术：提高太阳能电池光热转换效率；艺术家利用其“黑洞”视觉效果创作沉浸式装置。