隐身衣渐渐“现形” 科学家让梦想变成真事( 二 )


 
微波“绕着走”
美国杜克大学与我国东南大学合作 , 研制出一种“隐形衣” 。新制作出的隐形材料可以引导微波“转向” , 避开仪器探测,从而防止物体被发现 。与光和雷达波一样 , 微波探测到物体的原理是物体阻挡了微波通过的途径,使其产生阴影,从而“显形” 。
这种敷在物体表面的材料 , 能引着微波“绕着走” 。这种隐形衣外形如同一条黄色的浴巾,由数以千计的类似人造玻璃纤维的“超材料”组成 , 这些材料可以“抓住”微波并改变其方向 。当微波射到披有隐身材料的物体上时,微波就会绕过去,起到将物体隐形的作用 。整个过程就像水流经一块圆滑的岩石而发生分流一样 。
“左手材料”开“天眼”
隐形材料还有比隐形衣重要得多、影响深远得多的用途 。这就是运用隐形材料做成“完美透镜”———负折射透镜 。
“左手材料”与物理学中电磁波传播遵循的“右手定律”背道而驰 。举个例子来说,在自然界,光线折射遵循折射定律,总是沿正折射角方向折射 , 但是面对这种材料,光线将会沿负折射角方向折射 , 到了另外一边,形成“负折射” 。假如说隐形衣是想让别人看不到你,那么负折射透镜就是让你看到别人看不到的东西 。
“光学伪装”成背景
这种衣服外覆盖一层反光小珠,衣服上还装有数个小型摄像仪 。当有人穿上衣服后,衣服的前面会显示摄像仪拍下的背景影像,衣服后面则显示前景影像 , 这就使穿着者与环境融为一体,达到隐形效果 。
虽然这件隐形衣还无法让穿着者完全隐形,但它证明隐形在技术上已经不存在问题,科学家距离发明完美的隐形衣已经不远 。
“刺猬斗篷”能隐身
这种隐形衣的材料就是一种微型金属针,能够改变物质折射率 。长短不一的金属针以不同角度安装在斗篷表面,使斗篷看上去像个呈圆锥体的发梳 。
这些金属针可以把斗篷里面的反射率从0增至1,与斗篷外面的反射率基本持平 。光线因此无法在斗篷表面发生反射,只能绕过斗篷 。但这种技术还面临一个巨大挑战 , 即当前技术只能一次改变一种波长范围内的可见光的方向,而不能同时改变全部范围内的可见光 。
杜克大学的研究人员率先试制出一种能对微波隐形的二维超材料 。他们将铜环与微丝布放到多层玻璃纤维复合材料上形成巧妙的微结构,它能让微波转向,如同水流绕开岩石一样 。研究人员的最终目的是实现可见光下的隐形 , 这也是五角大楼所期盼的 。