美國(guó)電影藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院獎(jiǎng)也就是眾所周知的美國(guó)奧斯卡電影金像獎(jiǎng)的頒獎(jiǎng)典禮，或許是人們認(rèn)為最不可能用到美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）技術(shù)的地方。但是，實(shí)際上，NASA的技術(shù)已經(jīng)在好萊塢迷人的紅毯上產(chǎn)生了影響：電影藝術(shù)領(lǐng)域最迷人的奧斯卡小金人獎(jiǎng)杯采用了與觀測(cè)遙遠(yuǎn)銀河系的太空望遠(yuǎn)鏡所用技術(shù)相同的金涂層技術(shù)。

在太空任務(wù)中，金由于具有獨(dú)特的性質(zhì)而獲得了重要應(yīng)用。例如，其具有良好的紅外反射特性，而紅外光有助于探測(cè)遙遠(yuǎn)的天體。此外，金是化學(xué)惰性的，幾乎不會(huì)被氧化，這意味著其與鋁及其它大多數(shù)金屬不同，既不會(huì)褪色，也不會(huì)隨著時(shí)間的流逝而發(fā)生變化。憑借金對(duì)于紅外光的反射特性，其也可用于防止輻射熱的吸收，這對(duì)于太空應(yīng)用來(lái)說(shuō)非常重要。戈達(dá)德空間飛行中心的物理學(xué)家吉姆·塔特爾（Jim Tuttle）說(shuō)：“物體的光澤性越好、反射性越強(qiáng)，其從環(huán)境中吸收的熱量就越少?！?/p>

憑借這些特性，金被大量應(yīng)用在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的繼任者——詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡中，不僅應(yīng)用在了其直徑達(dá)6m的主鏡面上，還應(yīng)用在了冷卻中紅外儀器（MIRI）的冷卻管道表面上。

該儀器由一臺(tái)紅外攝像機(jī)和中等分辨率光譜儀組成，將幫助天文學(xué)家探測(cè)和揭示柯伊伯帶新生的恒星、彗星及其它天體的物理特性。但是，要完成這些任務(wù)，MIRI必須運(yùn)行在6K左右的極低溫度下。這是因?yàn)闊崃繒?huì)以紅外線的形式散發(fā)，為了探測(cè)從遙遠(yuǎn)太空發(fā)射而來(lái)的微弱的光信號(hào)，必須消除探測(cè)器周圍所有的較強(qiáng)熱信號(hào)的干擾。

詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的大部分系統(tǒng)在40K的溫度下運(yùn)行。為了使MIRI儀器的溫度降至6K，冷卻管道在熱交換器之間循環(huán)氣體。管道的金涂層有助于防止循環(huán)氣體從太空望遠(yuǎn)鏡的其它部分吸收熱量。

制備金涂層的最常用的方法是氣相沉積法：在真空箱中將金屬加熱，直到其氣化為氣體，然后在物體的表面上沉積成薄的涂層。這種工藝可獲得金涂層，但是也存在一些缺點(diǎn)。例如，金在氣相沉積過(guò)程中會(huì)損失部分反射性能，這意味著生成的金涂層可能會(huì)吸收過(guò)多的熱量。除此之外，金涂層還會(huì)變得非常易于損壞。戈達(dá)德空間飛行中心的工程師約翰·吉加克斯（John Gygax）說(shuō)：“我們常?？吹?，一些人佩戴著鍍金的飾品，但是幾年后，當(dāng)對(duì)其進(jìn)行彎曲時(shí)，整個(gè)金涂層都會(huì)剝離、脫落。”反射性能的降低，以及涂層的脫落都會(huì)對(duì)敏感儀器的運(yùn)行造成影響。

NASA的長(zhǎng)期合作伙伴——艾普納（Epner）技術(shù)公司是一家位于布魯克林區(qū)的家族企業(yè)，業(yè)務(wù)涉及從珠寶到導(dǎo)彈部件等所有的鍍金業(yè)務(wù)，已傳承了3代。約翰·吉加克斯說(shuō)：“該公司似乎是我們的最佳合作伙伴。該公司宣稱，其金涂層永遠(yuǎn)都不會(huì)脫落。但是，我們對(duì)此有點(diǎn)懷疑。因此，我們要求他們證明這一點(diǎn)。而他們做到了?！痹摴具€宣稱，其金涂層比氣相沉積的金涂層具有更好的反射性能。再一次，戈達(dá)德空間飛行中心的研究人員希望他們能夠確認(rèn)這一點(diǎn)。這次，該公司向吉姆·塔特爾尋求幫助。吉姆·塔特爾是一名低溫學(xué)研究人員，他設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)，證明了艾普納公司的金涂層在詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的極低運(yùn)行溫度條件下的反射性能也能達(dá)到要求。事實(shí)上，這種金涂層之所以能夠獲得良好的硬度和反射性能也得益于艾普納公司在20多年前為NASA任務(wù)開(kāi)展的研究工作。

艾普納公司采用的電鍍工藝稱為“激光金”（LaserGold），因?yàn)樵摴に囎钤绫挥糜跒榧す獠考扛步鹜繉印Ｔ摴咀詮?0世紀(jì)70年代首顆靜止軌道環(huán)境衛(wèi)星（GOES）研制起就為NASA的航天器部件涂覆金涂層。

艾普納公司的總裁大衛(wèi)·艾普納（David Epner）解釋說(shuō)：“在我們的系統(tǒng)中，將氰化金電解質(zhì)溶液、一個(gè)陽(yáng)極、需要涂覆金涂層的部件，以及陰極放置在電解槽中。直流電源驅(qū)動(dòng)帶正電荷的金離子流向帶負(fù)電荷的陰極，獲得一個(gè)電子后，還原為純金?！辈捎眠@種工藝獲得的金涂層已經(jīng)比氣相沉積法獲得的金涂層具有更高的硬度和更好的反射性能，而目前，經(jīng)過(guò)多年的研究，該金涂層技術(shù)的性能又獲得了進(jìn)一步提升。其中一項(xiàng)重要的改進(jìn)是在20世紀(jì)90年代初實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)NASA計(jì)劃為火星軌道器的激光高度計(jì)（MOLA）涂覆金涂層，艾普納公司開(kāi)發(fā)出了在不降低金涂層強(qiáng)度的前提下提高反射性能的金涂層。該項(xiàng)合作案例刊登在《Spinoff 1997》報(bào)告中。

大約在同一時(shí)間，制造陸基望遠(yuǎn)鏡——?jiǎng)P克望遠(yuǎn)鏡的研究人員也計(jì)劃在該望遠(yuǎn)鏡的第二塊紅外鏡上涂覆金涂層，需要較高的硬度以保證其能夠無(wú)磨損地進(jìn)行清潔。凱克望遠(yuǎn)鏡由加州大學(xué)伯克利分校、勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，以及加州理工學(xué)院建造，并不是NASA的項(xiàng)目，但是在NASA的推薦下采用了艾普納公司的金涂層技術(shù)。

為了滿足這些項(xiàng)目的需求，艾普納公司調(diào)整了其擁有專利的工藝，以保證獲得可能的最高反射率，同時(shí)具有純金3倍的硬度。大衛(wèi)·艾普納解釋說(shuō)：“通常，當(dāng)人們想提高金的硬度時(shí)，可以添加鎳或鈷使其變成合金。這種合金硬度很高，但是其反射率大幅下降。我們的目標(biāo)是要制造出堅(jiān)硬的純金。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于調(diào)整電流的強(qiáng)度，以獲得排布更加緊密的原子。因?yàn)楸３至私鸬募兌?，所以其反射率仍然很高?！边@種改進(jìn)的工藝贏得了MOLA項(xiàng)目和凱克望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的認(rèn)可，而后來(lái)，艾普納公司也將其金涂層技術(shù)推廣到了多個(gè)商業(yè)領(lǐng)域，服務(wù)于多個(gè)商業(yè)客戶。

在醫(yī)療領(lǐng)域，艾普納公司為博朗耳溫槍的光導(dǎo)管制備了金涂層，也為前列腺增生激光切除手術(shù)使用的導(dǎo)管末端的旋轉(zhuǎn)鏡面制備了金涂層。在公共健康領(lǐng)域，艾普納公司采用電解沉積法制造紅外二氧化碳探測(cè)器。在國(guó)防領(lǐng)域，艾普納公司的金涂層也獲得了廣泛的應(yīng)用，包括為導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的紅外鏡，以及“阿帕奇”和“眼鏡蛇”直升機(jī)的紅外干擾發(fā)射機(jī)制備了金涂層等。目前，該公司還在研究在雕塑和珠寶上應(yīng)用其金涂層技術(shù)，例如，與利用鍍金花邊進(jìn)行工藝品創(chuàng)作的設(shè)計(jì)師合作進(jìn)行藝術(shù)品的設(shè)計(jì)等。

2016年，艾普納公司在制造耐用、光滑的金涂層方面的聲譽(yù)為其帶來(lái)了一個(gè)新的客戶：美國(guó)電影藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院。大衛(wèi)·艾普納回憶說(shuō)：“美國(guó)電影藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院對(duì)于我們將提供的技術(shù)已經(jīng)在太空中使用了30多年表示非常驚訝?！?/p>

據(jù)介紹，30多年來(lái)，獎(jiǎng)杯制造商采用合金鑄造奧斯卡小金人獎(jiǎng)杯，然后在其上面涂覆金層。這些小金人獎(jiǎng)杯由于工藝的缺陷，隨著時(shí)間的推移，其金涂層會(huì)褪色，甚至脫落。大衛(wèi)·艾普納說(shuō)：“美國(guó)電影藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院經(jīng)?？吹将@獎(jiǎng)?wù)邔⑿〗鹑霜?jiǎng)杯送回來(lái)進(jìn)行重新鍍金。艾普納公司也曾為收到的3尊小金人獎(jiǎng)杯進(jìn)行了金涂層的重新涂覆。美國(guó)電影藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院與我們合作后，我們保證，小金人獎(jiǎng)杯的金涂層將永遠(yuǎn)都不會(huì)脫落。事實(shí)上，我們將為小金人獎(jiǎng)杯提供終生質(zhì)保服務(wù)，終生免費(fèi)為磨損的小金人重新涂覆金涂層。但這其實(shí)永遠(yuǎn)都不會(huì)發(fā)生?！?來(lái)源《NASA Spinoff 2018》)