【集萃網(wǎng)觀察】“假如我能隱形的話……”相信很多人都曾有過這樣的幻想。古代無論東西方都有過不少關(guān)于隱形的傳說,而《哈利波特》里那件隱身斗篷不知讓多少人暗暗流過口水。
隱形衣真的存在嗎?
日前,加拿大“超隱形生物科技”公司在接受美國有線新聞網(wǎng)采訪時宣布,他們已經(jīng)發(fā)明了“隱形外衣”。根據(jù)該公司網(wǎng)站上發(fā)布的“模擬效果圖”可以看到,這件“隱形衣”可以根據(jù)不同的環(huán)境變幻出與環(huán)境融為一體的圖案,躲在隱身衣背后的女子看起來幾乎完全消失。
更神奇的是,根據(jù)介紹,隱身衣服裝在軍 用夜視鏡、紅外線和熱成像技術(shù)的探測下,也能成功隱身。不過,該公司拒絕向媒體提供“隱形面料”實際樣品的應用效果,我們能看到的只是PS出來的效果圖。
對于隱形衣的制作原理,公司CEO蓋伊·克萊默也只是模棱兩可地說:“隱形外衣”能使周圍光線彎曲,從而使被它覆蓋的人處于完全隱身狀態(tài)。他還透露,“并未使用相機、電池、燈光或者鏡子,而且它的重量很輕,成本也不昂貴!
負折射率材料使“隱身”成為可能
蓋伊所說的“使光線彎曲”的隱身原理,其實并不是新鮮的概念,其中涉及到負折射率材料。
俄國科學家菲斯拉格于1967年最先提出了“負折射率材料”的概念。由于光在空氣中的傳播速度最快,所以自然界中所有的材料都是正折射率材料。
光從正折射率材料入射到具有正折射率材料的界面時,投射光線和折射光線分別位于界面法線兩側(cè)。而當光從具有正折射率的材料入射到具有負折射率材料的界面時,入射光線和折射光線處在于界面法線方向同一側(cè),也就是說,在這種材料中,光出現(xiàn)了扭曲的現(xiàn)象。光線轉(zhuǎn)彎了,負折射率材料和隱藏在負折射率材料內(nèi)的物體也就“隱形”了。
但負折射率材料真的存在嗎?2000年,美國杜克大學教授戴維·史密斯領導的研究小組研制出一種網(wǎng)格狀材料,稱它可以改變光的傳播路線。
2003年,全球數(shù)座實驗室先后確認了史密斯小組的研究結(jié)果。這一突破自然法則的發(fā)明為隱身衣的研制奠定了基礎。$$分頁$$
隱身衣該怎樣編織?
史密斯的研究證實了“負折射率材料”的可行性。
2008年10月,美國印地安那州普渡大學的材料學專家沙拉耶夫在《科學》雜志發(fā)表了一篇文章,宣布他研制出了一種有負折射率的“超材料”。沙拉耶夫介紹說,當微觀結(jié)構(gòu)的尺寸與光波的波長相當時,就能夠表現(xiàn)出某些光學和電磁學上的特異性,“而我的材料結(jié)構(gòu)比光波波長還小!
普通材料過于粗糙,光線照在上面總是會發(fā)生反射。結(jié)構(gòu)比光子還要小,才有可能使光線如同激流經(jīng)過鵝卵石一般順滑流過。沙拉耶夫依靠一排從中心點開始沿輪輻方向向外輻射的微型針,將光的折射和扭曲減少到幾乎為零,使得圍繞著隱身衣的光線發(fā)生彎曲,從而實現(xiàn)了“隱身”。
無論是史密斯還是沙拉耶夫,他們研究的隱形材料都存在一個問題:既然光線已經(jīng)溜走,躲入隱形衣內(nèi)的人也沒法看到外面。所以隱形斗篷還需要配一個“眼睛”。
2008年9月,上海交通大學與香港科技大學合作提出了“反隱形斗篷理論”,當一件隱形斗篷讓周圍的光線彎曲之后,接觸到反隱形斗篷的任何區(qū)域能夠讓一部分光線回到原來的狀態(tài),從而讓它可見。這樣在“隱形斗篷”與“反隱形斗篷”的匹配下,可以讓隱藏在隱形斗篷內(nèi)的人觀察到外界。
肉眼尺度的光線彎曲
如今在深圳光啟高等理工研究院擔任院長的劉若鵬就曾經(jīng)研究出了這樣的隱形衣。當時他還在美國杜克大學攻讀博士,他們研究團隊的成就發(fā)表在了2009年1月16日的美國《科學》雜志上。
他們所研究的“隱形斗篷”以數(shù)千塊細小的“特異材料”片制成,這種人造纖維玻璃般的物料能控制光線。研究員透過一系列復雜的計算輔助,把這些“特異材料”片排列成可以“抓取”微波,并且令它們的路徑變彎。
這種“隱形斗篷”在罩著物件時能令微波彈離表面射向鏡面,光的偏斜能令觀者看透物件后方,因而令物件隱形。
不過,劉若鵬說,這樣的“隱形衣”只限于微波段,并不是人們想象中的讓人“視若無物”,如何推廣到光波段,在肉眼可見光內(nèi)達到隱形效果,還有大量的工作要做。
美國國家納米科學研究中心主任張翔在2009年時也曾表示,負折射材料可在納米尺度上讓可見光和近紅外光彎曲,假如下一步能在正常尺度上實現(xiàn)這一奇觀,隱形效果就有望成為現(xiàn)實。
從這個意義上說,如果加拿大這家公司真的能夠研制出隱身衣,欺騙過我們的肉眼,確實是一個值得注意的發(fā)現(xiàn)。但這需要等待這家公司拿出真家伙來證明自己,而不是幾張PS的效果圖。
來源:中國品牌服裝網(wǎng)