馬壽春

世界上許多國家都在研究能令物體實現(xiàn)隱身的新材料。目前,美、中、法、英、日等國都在這一領(lǐng)域取得了相關(guān)成果。改變光線方向、使物體變透明、變色隱藏物體……研究者們正在通過各種方法,實現(xiàn)對目標物體的“隱身”。

法國隱身材料:變色隱藏物體

從上世紀90年代末開始,法國就開始加強視覺隱身材料的研究,單是開發(fā)出的吸波材料就有上千種之多。

法國科學家已經(jīng)研究出三大類“變色龍”材料,統(tǒng)稱“X-色變”材料。

第一類是熱致色變材料。這類材料根據(jù)溫差以及所組成的顏料的性質(zhì)可以由一種顏色變成另一種顏色。這類材料雖然有多種改變色彩的能力,但是動態(tài)反應(yīng)能力慢,因此優(yōu)先用于移動速度慢的突擊隊或特種部隊的偽裝,可防止夜視紅外探測系統(tǒng)的探測。

第二類是光致色變材料。這類材料對光輻射敏感,能根據(jù)周圍環(huán)境自動改變顏色。目前這類材料是反激光的盾牌。當受到激光束照射時,這類材料制成的薄膜在強熱作用下瞬時改變狀態(tài),使入射線向空間反射。

第三類是電致色變材料。例如三氧化鎢,可以極其迅速地從一種顏色變成另一種顏色,特別適用于飛機或巡航導彈的隱身。

中美隱身材料:令微波“繞道法”

最近,美國杜克大學和中國東南大學組成的一個國際科研小組已順利研制出一種新型人工電磁材料,并以此制作出了“隱身大衣”。

這種隱身材料實際上是一種可以按特定方式導行電磁波的中空材料,在自然界中通常不存在,但其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)經(jīng)過重新“設(shè)計”,具有扭曲微波的能力。當微波進入這種隱身材料后,就在其中彎曲行走,繞過被這種隱身材料包裹的物體,最后原樣不變地射出。在檢測儀器看來,被這種“隱身衣”包裹的物體就好像消失了一樣?，F(xiàn)在只要使用簡單的印刷電路板技術(shù),就能設(shè)計出一件“隱身大衣”。

此外,這種材料也可以用來改善無線電通信,增強室內(nèi)或地下的信號強度,從而減少某些物體對通信的阻礙。

目前,這種隱身材料只能在微波領(lǐng)域起作用,還不能完全避開可見光。不過,研究人員已經(jīng)編制出準確設(shè)計新型人工電磁材料的軟件,應(yīng)用這些新材料,未來對于視覺隱身材料的研究還將更進一步。

美國加利福尼亞大學伯克利分校和勞倫斯伯克利國家實驗室的科研人員也在研制隱身材料。新材料可在范圍極廣的光波中呈現(xiàn)透明狀,令物體周圍的光波實現(xiàn)完全彎曲。

這種新材料是一種呈漁網(wǎng)狀的金屬材料,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分層構(gòu)成。研究人員將導電的銀和不導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)狀圖樣。這樣一來,人們在近紅外線的范圍內(nèi)觀察被隱藏的物體時,被隱藏的物體看起來就像消失了一樣。

此外,研究者還將進一步研究隱身材料的“遮音”效果,使物體達到完全隱身、隔音。

英國隱身材料:實現(xiàn)“肉眼隱身”

英國倫敦帝國大學的科研隊伍和美國方面進行合作,研制出了一種新型隱身材料。這種材料不但能令所覆蓋的物體“隱身”,還能把光線及微波導向人們需要的任意一個方向。

研究人員發(fā)現(xiàn),物質(zhì)的光物理特性和其分子在磁場中的運動有關(guān)。改變物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),就能改變物質(zhì)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,能使光經(jīng)路徑彎曲?！霸牧稀本哂歇毺氐沫h(huán)形結(jié)構(gòu),同時兼?zhèn)涠喾N電磁特性。為了使這種材料的“隱身”效果更明顯,科學家把“元材料”的分子按同心圓環(huán)狀的結(jié)構(gòu)作了重新排列。

此外,英國科家學運用納米技術(shù),設(shè)計出了一種超常介質(zhì)。這種介質(zhì)由很多層特殊的硅材料構(gòu)成時,就能對光發(fā)生不同的反射和折射,當光線最后回射到肉眼時,就會變成波長很小的光線。由于人眼無法感知這種光線,也就無法看到目標物體了。

日本隱身材料:使人體變透明

日本研究人員也設(shè)計出了使物體隱身的新技術(shù)。他們用照相機和放映機在目標物體表面播放背景圖像,使該物體“消失”。據(jù)悉,這種“隱身裝置”如果制作成外套,就能使穿著該外套的人變“透明”。近日,研究人員將這種裝置安裝在車門上,已經(jīng)成功地使金屬制的汽車門變得完全“透明”。人們透過封閉的車門,可以清楚地看到車內(nèi)的儀表板。此外,金屬路標在該裝置的隱藏下,也會變得“透明”無形。

(編輯 孫世奇)