浙大的隐身器还比较初级

2020-03-13 00:04栏目:首页
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11月1日,新华社报道了浙江大学研制出了六边形柱状“隐身衣”:浙大国际电磁科学院的陈红胜教授课题组用普通玻璃,制造出了隐身器具,可以让金鱼、铅笔瞬间隐形。铅笔、金鱼现场隐身 这一研究成果让很多人都很兴奋。浙大的隐形衣到底是怎么样的?陈红胜最近在美国。昨天,他指导的博士生郑斌为我们演示了“隐身术”。 郑斌手里拿着一个正六边形的玻璃器具,边长5厘米,厚也是5厘米,正六边体的中心是一个孔洞,这就是可以让生物隐身的六边形隐身器。他将六边形隐身器放进装满水的透明鱼缸里。鱼缸的一侧,是用A4纸打印的浙大求是鹰的标志。从鱼缸的一侧,透过六边形隐身器,可以看到完整的求是鹰图案。 郑斌用一支铅笔穿过六边形隐身器中心的孔洞,神奇的事情发生了,铅笔插进六边形隐身器孔洞的那段消失不见了。透过玻璃器具,我们还是可以看到鱼缸一侧的完整的浙大求是鹰图,就像没有插进铅笔时一样。这就是说,铅笔没有把求是鹰遮住,铅笔隐形了。 接下来轮到金鱼。郑斌把小金鱼放进了孔洞里,还是可以看到完整的求是鹰。过了一会,小金鱼伸出了头,我们看不见它的身子。慢慢的,金鱼游了出来,这时我们才看到了整条鱼。物体为什么会“显形” 隐身是个很复杂的事,想了解“隐身”的原理,要先明白物体为什么会“显形”。 陈红胜说,光是一种电磁波,碰到物体后会被反射回来。当可见光照射到物体上时,会在物体表面发生反射、散射,散射出来的光能被人眼接收到了,人就看到了哪里存在物体,长什么样子,这就是“显形”了。有的光肉眼可以看到,有的光比如红外线,肉眼看不到,要特殊仪器才能看到。 而电磁波种类就更多了,有微波、短波、长波等,在雷达等领域有广泛运用,也有被反射的特性。大家可以将可见光,不可见光、微波、短波、长波理解成电磁波家族的亲兄弟。如何实现“隐身” 肉眼通过光看东西,而雷达是通过电磁波“看”东西的。它向天空中发射电磁波,当雷达发射电磁波的区域内有飞机时,飞机也会反射电磁波,雷达收到反射的电磁波,也就“看到了”飞机。但雷达发射的电磁波人眼看不到。 我们常常听到的隐形飞机、军舰等,表面有特制的涂层,它们吸收了雷达发射的电磁波,或者只反射了一点点,这样雷达收不到反射的电磁波,就发现不了这些飞机和军舰了。 但因为隐形飞机和军舰只吸收了人眼不可见的雷达波,不能吸收人眼可见的可见光,所以人是可以看到这些飞机和军舰的,只是实在离得太远了,没法看到。 而浙大陈红胜团队的新研制的隐身器,可以让物体在可见光的范围内实现隐身,也就是在肉眼情况下隐身。他们用的是一种与隐形飞机不同的技术——六边形隐身器不吸收可见光,它能让光线绕过隐身区,就像小溪里的流水,经过一块石头时,溪流会绕过石头后再合拢了继续向前,就像没有遇到过石头一样。 物体发射回来的光线,不再是走直线了,到了隐身区后绕过继续直行。人眼还是接收到了隐身区域挡住部分物体的反射光线,因此还是能看到隐身区挡住的地方,让人误以为视野内是没有东西阻挡的。隐身区顺利实现隐身。 为了演示隐身器的原理,郑斌拿来了一支激光笔,照射透明的六边形隐身器,可以看到,绿色的激光束在经过中间孔洞部分时,绕了过去,再变成直线射出去。就像溪流绕过水流中间的石头,继续向前一样。想制造出真正的隐身衣 目前还很困难 隐形技术是目前全世界不少科学家都在研究的事。让“光像溪水一样绕过了挡路的石头”这一思路,最早由英国科学家提出。 2006年,英国帝国理工学院教授Pendry等在《科学》杂志(《Science》)上发表文章,提出了新的隐身衣设计思路,既不反射也不吸收电磁波,使电磁波能够绕过被隐身的区域,按照原来的方向传播,从而可以使物体完全隐形。这是隐身衣设计的“殿堂级”理论,奠定了隐身衣研究的理论体系。 这需要科学家通过材料表面折射率的改造,让光线“转弯”绕过物体按原方向传播,将物体隐藏。 Pendry教授最近也看到了浙大的这一研究进展,他在接受英国《卫报》采访时表示,这项工作是隐身衣研究领域“一个真正的进步”。 此外,他在接受《自然》新闻采访时说:“每个人都想拥有一件在可见光频段下,能够隐藏现实世界中很大物体的隐身衣,但是要达到这点非常困难。” 浙大陈红胜的团队早在2007年就着手研究隐身衣,截至目前,浙大的隐身器还比较初级,六边形隐身器要在正对六条棱角的角度,看过去才有比较好的隐身效果,另外,隐身器本身并不隐形。 浙大郑斌说,想制造出穿在身上的真正的隐身衣,还非常困难。要实现在可见光频段的完美的隐身器件,需要纳米级别的加工工艺,而且对材料参数的要求非常苛刻,以目前的技术手段很难实现。或许随着新材料的发现及制造工艺的提高,将来有可能出现性能更好、更轻便的隐身衣。(2013-11-4)

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