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美英科学家首次成功推出“隐形斗篷”成功隐藏一根铜柱

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美英科学家首次成功推出“隐形斗篷”

由特异材料制的隐形斗篷

据国外媒体报道,隐形衣以前只是在幻想小说里才能出现,如今科学家正在进行大胆尝试,研制真正的隐形衣。当然,这种隐形衣目前还不能詹姆斯-T-柯克船长把罗穆兰太空船隐藏起来,也不能让哈利-波特遁形。但这是一个意义重大的开始,而且为更加先进的设计铺平了道路。

成功把一根铜柱隐藏了起来

在第一次进行的成功试验中,来自美国和英国的研究人员把一根铜柱隐藏了起来。研究人员说,试验情景就像海市蜃楼。在海市蜃楼中,热量引起光线弯曲,在天空海市蜃楼影像后面隐藏着前面的道路,使你只到海市蜃楼。而看不到前方的路了。杜克大学电子与计算机工程系的副研究员、隐形衣的设计者大卫-舍里格说:“我们已经制成了一个人造海市蜃楼,可以隐藏一些东西,让观察者从任何地方都看不见。”

在首次尝试中,研究人员设计了一件斗篷能够避开微波的探测。像光线和雷达波一样,微波遇到物体时通常会反射回来,所以仪器就会发现这种物体,形成一个可以探测到的影子。如果有什么物体能躲避微波的探测,它也就不会被雷达发现。

隐形斗篷使用的是一种特异材料,可以让雷达波或者光线或者其它的波绕着物体前进,而不会被反弹回来,就像是河水沿着一块平滑的岩石继续向前流去而不会反弹回来一样。当水遇到这块岩石时会发生分流,但经过岩石后仍然汇流到一起,而在下游的人则难以从水流中发现它已经绕过了岩石。

此技术不同于隐形技术,隐形技术不会让一架飞机隐形,只是减少雷达可探测到的横截面,使飞机很难被跟踪。而新成果是一种改良技术,可以将人和物体隐藏起来,使其在可见光下看不见。

舍里格在接受电话采访时说,理论上说,这种技术适应可见光的概念是不错的,但从工程学角度来看,它具有很大的挑战性。尽管很难,但在舍里格及其同事公布这一理论可行的后短短五个月,他们就成功地将一根圆柱避开了微波的探测。此研究成果发表在20日出版的《科学》杂志上。

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报告的另一个作者、同样来自杜克大学的大卫-史密斯说:“我们完成这一工作很快,虽然此斗篷隐形并不理想,但我们知道如何制造更好的。”史密斯说,第一件隐形斗篷只是二维的,而且还投下了很小的阴影,下一步的研究是制造出三维的隐形衣,并消除任何阴影。实验物体如果需要实现“隐形”,目前情况下的“斗篷”还必须根据特定的探测波段“量身定做”。

人们之所以能够看到东西是因为物体把投射到其表面上的光分散开来,有些光反射到人的眼睛里,就看见物体了。史密斯说:“隐形斗篷减少了物体的反射和阴影,而光的反射和阴影都能够被探测到,没有反射和阴影,物体就很难被探测。”

隐形衣是由一种特异材料(metamaterials)制成的,这种材料是金属和电路板材料混和而成,像陶瓷、特氟纶以及光纤都是电路板材料。在理想情况下,隐形斗篷和被其隐藏的物体都是看不见的。观察者可以看见它们周围的物体,但看不到隐形物体的存在。

史密斯说:“由于我们现在还没有完美的隐形斗篷,仍有一些反射光和一些阴影,这意味着仍然看得见它的背景,只不过变暗了一些。我们现在需要改进隐形斗篷结构的性能。”

密歇根大学电子工程与计算机科学系的研究员纳塔莉亚M.利奇内斯特并没有参与这一研究,他说,这一研究向民用和军用功能性材料的研制迈出了第一步。

除了使物体隐形,“斗篷”能使电磁波发生偏离的原理还能应用在其他领域,例如可以保护敏感电子装置免受有害射线干扰。史密斯还大胆地推测说,这一避开微波的原理如果有朝一日应用在声波领域,甚至可能实现“保护地区免受地震的危害”。他补充说,在特别大胆的应用上,人们甚至可以想像这种斗篷能够隐藏声波,因此,被隐藏区域不会遭受震动或地震的影响。

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