杜以會(huì)

當(dāng)前，許多國(guó)家都在研究能令物體實(shí)現(xiàn)隱身的新材料。改變光線(xiàn)方向、使特體變透明、變色隱藏物體……研究者們正在通過(guò)各種方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的“隱身”。

讓微波“繞道走”

最近，美國(guó)杜克大學(xué)和中國(guó)東南大學(xué)組成的一個(gè)國(guó)際科研小組已順利研制出一種新型人工電磁材料，并以此制作出“隱身大衣”。該“隱身大衣”可以引導(dǎo)微波“轉(zhuǎn)向”，避開(kāi)儀器探測(cè)，從而防止目標(biāo)物體被儀器發(fā)現(xiàn)。

據(jù)悉，該“隱身衣”外形如同一條黃色的浴巾，由數(shù)以千計(jì)類(lèi)似人造玻璃纖維的“超材料”組成。這些材料可以“抓住”微波，并使其改變?cè)瓉?lái)的方向。當(dāng)微波進(jìn)入隱身材料后，就在其中彎曲行走，繞過(guò)被隱身材料包裹的物體，最后原樣不變地射出。在檢測(cè)儀器看來(lái)，被“隱身衣”包裹的物體就好像消失了一樣。

此外，這種材料也可以用來(lái)改善無(wú)線(xiàn)電通信。增強(qiáng)室內(nèi)或地下的信號(hào)強(qiáng)度，從而減少某些物體對(duì)通信的阻礙。如今，只要使用簡(jiǎn)單的印刷電路板技術(shù)，就能設(shè)計(jì)出一件“隱身大衣”，因此隱身材料的研發(fā)成本已相對(duì)降低。目前這種隱身材料只能在微波領(lǐng)域起作用，還不能完全避開(kāi)可見(jiàn)光。不過(guò)，研究人員已經(jīng)編制出準(zhǔn)確設(shè)計(jì)新型人工電磁材料的軟件。應(yīng)用這些新材料，未來(lái)對(duì)于視覺(jué)隱身材料的研究還將更進(jìn)一步。

美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校和勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科研人員也在研制隱身材料。他們研發(fā)的新材料是一種呈“漁網(wǎng)”狀的金屬材料。該材料具有多層的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每一層由銀和鎂的氟化物交替構(gòu)成。研究人員將導(dǎo)電的銀和不導(dǎo)電的氟化鎂交替堆疊在一起，并在層與層之間挖出極為微小的漁網(wǎng)圖樣。這樣一來(lái)，人們?cè)诮t外線(xiàn)的范圍內(nèi)觀察被隱藏的物體時(shí)，物體看起來(lái)就好像消失了一樣。

實(shí)現(xiàn)“肉眼隱身”

英國(guó)倫敦帝國(guó)大學(xué)的科研隊(duì)伍和美國(guó)方面進(jìn)行合作，研制出一種新型隱身材料。這種材料不但能令所覆蓋的物體“隱身”，還能把光線(xiàn)及微波導(dǎo)向人們需要的任意一個(gè)地方。

研究人員發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)的光物理特性和其分子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。改變物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，就能改變它的光物理特性。利用這一原理，研究者制造出了新型隱身材料——一種叫做“元材料”的物質(zhì)。該物質(zhì)是由聚合材料和微小的錫卷或金屬絲混合制成的，能使光線(xiàn)路徑彎曲。“元材料”具有獨(dú)特的環(huán)形結(jié)構(gòu)，同時(shí)兼?zhèn)涠喾N電磁特性。為了使該材料的“隱身”效果更明顯，科學(xué)家把“元材料”分子按同心圓環(huán)狀的結(jié)構(gòu)作了重新排列。

此外，英國(guó)科學(xué)家運(yùn)用納米技術(shù)設(shè)計(jì)出一種納米合成材料。該材料在可見(jiàn)光的范圍內(nèi)無(wú)法被人的肉眼察覺(jué)到。這種材料由很多層特殊的硅材料制成，當(dāng)光線(xiàn)經(jīng)過(guò)這一層層硅材料時(shí)，就會(huì)發(fā)生不同的反射和折射。當(dāng)光線(xiàn)最后回射到肉眼時(shí)，就會(huì)變成波長(zhǎng)很小的光線(xiàn)。由于人眼無(wú)法感知這種光線(xiàn)，自然也就無(wú)法看到目標(biāo)物體了。

變色隱藏物體

法國(guó)也在研究視覺(jué)隱身方面的新材料。目前，法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心和Arcueil技術(shù)中心已經(jīng)研究出三大類(lèi)“變色龍”材料，統(tǒng)稱(chēng)“X-色變”材料。這些材料能根據(jù)微波對(duì)其本身提供的信號(hào)。以及微波與所在環(huán)境(主要是溫變環(huán)境)所產(chǎn)生的相互作用，發(fā)出不同顏色的光。

據(jù)悉，某些有機(jī)物質(zhì)具有在紅、黃、綠等不同顏色間轉(zhuǎn)換的特性。這些材料在未激活狀態(tài)下，具有某一種特定顏色，但在接收外來(lái)的新信息(如來(lái)自可見(jiàn)光或輻射的熱源)后，其原有顏色就會(huì)發(fā)生變化。

法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心的化學(xué)凝聚物質(zhì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)光致色變材料的研究，已經(jīng)成功尋找出一種可以控制材料顏色轉(zhuǎn)換時(shí)間的方法，確保轉(zhuǎn)換時(shí)間小于1秒。