血溅加拉曼:“隐形衣”走出科幻

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“隐形衣”走出科幻

选自：《新发现》 2006年 9月号 　   发布时间：2006-8-15 13:36:01     点击： 31   


　　英国作家 H.G. Wells （1866～1946）的小说《隐形人》(The Invisible Man)是科幻题材的经典。科幻影片《星舰迷航》（Star Trek）系列，也用了不少隐形“技术”。科幻永远走在现实的前面，100年后，美国和英国两支研究小组提出了使用特殊材料掩护物体，使其隐藏在可见光、红外线、微波，甚至声波探测仪下的理论，完成了视觉隐身技术的原理研究。他们指出，科幻小说家笔下的无形物，有可能成为现实。

　　视觉隐身的原理实际上是引导光波等“转向”。人之所以能看到物体，是因为物体阻挡了光波通过。如果有一种材料敷在物体表面，能引着被物体阻挡的光波绕着走，仿佛没有任何阻挡，那么肉眼就会觉得物体似乎不存在了。

　　美国杜克大学杜克大学 David Smith 、David Schurig教授和英国皇家学院教授John Pendry在5月24日的《科学》杂志上发表了这一成果。同时，美国宾夕法尼亚大学电气系统工程教授Nader Engheta称已经造出了一种特殊的“隐形”材料，名为metamaterials，比玻璃还透明，能够避开任何方向的光线和其他形式的电磁辐射。

　　制作这种能扭曲光波的材料，是最大的技术挑战，其关键在于材料的晶格结构特性，而不是其物质构成——材料的每一个单元要比光波波长小，好在波长 3 厘米的微波可以实现。John Pendry和同事从麦克斯韦方程出发，推导出了决定材料结构的一套方程式，找到了一种制造metamaterials的方法：用聚合材料和微小的锡卷或金属丝混合制成。用工程方法制作出来的这种人工材料，不同于一般的天然原料，它的特性因原料的物理结构而异。

　　按照设计理论，用这种超微观比例结构材料制成的隐形衣，在收到微波信号之后，立即产生电磁场，经方向的调整导引微波转向，因此既不反射光，也不会投射出阴影。

　　科学家们相信能够在18个月内制造出符合要求的材料，并很快造出隐形斗篷。不过，即便真能实现，早期产品的厚度也将会是相当惊人的。Pendry认为，比起“隐身斗篷”，叫做“隐身盾牌”应该更合适。

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