【科讯】美国科学家揭开隐身衣的隐身之谜

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几周前，美国杜克大学的科学家揭开了“隐身斗篷”的神秘面纱。 穿着这件斗篷，人们看不到隐藏的人，即使是只有5平方英寸的物体也能简单地避免微波的检测，使只能在电视和小说中看到的魔法景象成为现实。

最近，科学家们找到了弯曲物体周围光线取得隐形效果的方法。 这项技术的关键在于所谓的“超材料”的合成。 这个特异的合成物的特征由物质结构而不是化学成分决定。 伦敦帝国学院的研究者亨利·彭德里教授说，我们可以从超分子的角度而不是分子的角度考虑这个问题，通过制造这种纳米级的超材料来改变与光的相互作用的方法。

隐身服不是天方夜谭

美国杜克大学的科学家几周前宣布，他揭开了“隐身衣服”的神秘面纱，成功地保护了面积5平方英寸的物体免受微波探测。 这种隐形技术是通过改变微波的方向，在使该物体迂回的“超颖质”中包裹物体来实现的。 杜克大学的研究者说他们希望避免其他类型的电磁辐射隐身衣服，希望外面披着隐身衣服的地区逃避可见光。 杜克大学博士后大卫介绍说，微波运动就像在光滑的石头表面平滑地流动一样。 超颖物质使光在物体表面迂回，形成空洞。 因为这种光不接触或看不见这个空洞里的物体。 杜克大学的工程师表示，不均匀复合材料的电磁特征可以生成折射率可变的物质，阻止电磁波进入某个地区，使其看不见。 照射到隐形衣上的光流过隐藏的物体，再向别的方向传播。 因为隐形衣不会反射光，也不会产生影子。 这次展示的隐藏衣服使用铜环和铜线的排列，瞄准玻璃纤维复合材料。 这些同心同一面的环通过铜器件形状的一些变化，吸引微波照射光，绕过隐形衣的区域。

有一个广泛的古老故事，即第二次世界大战爆发时，美国海军实施了使军舰隐形化的秘密计划。 根据故事，科学家在美国埃尔德里奇号驱逐舰上安装了特殊装备，基于爱因斯坦的“磁场引起光弯曲”的原理。 因此，1943年10月科学家在费城进行了决定性的实验:弯曲军舰周围的光线，达到了看不见军舰的效果——结果给舰载人员带来了可怕的结果，水兵精神异常，另一个消失了。

关于费城实验的荒诞故事后来成为畅销书，被改编成电影。 这个荒诞的故事没有经过推敲和仔细的调查，但对一些人来说是真实的。 但是，埃尔多安军舰上的人一个也没有站出来说明其真实性。 实际故事中提到的实验发生时，埃尔德里奇号驱逐舰停泊在巴哈马。 爱因斯坦的研究人员也没有证明光是这样弯曲的。

重要的是隐藏衣服的材料

彭德利集团正在研究能否在一张物体上缠绕超材料制成的“斗篷”使其看不见。 这个斗篷使用的材料的结构是特别加工的，可以捕捉上面的光，调整这个物体周围的光的方向。 因为光不会从这个物体反射，它成功地消失了。 彭德利认为利用这项技术，很快就能生产出他构想的“隐形斗篷”。

听起来不可思议，今天有足够的例子表明物质的结构会影响外观。 例如，南美洲产的大斑蝶鲜艳的蓝色翅膀不含色素，其颜色来自光的反射作用。

在20世纪70年代，科学家们利用这种技术制造了可以从雷达上追踪的隐形飞机。 根据这个原理，如果飞机机箱的反射层离开几厘米，从一楼反射的雷达电波就会被从另一楼反射的电波抵消。 但是，这种效果只作用于一个波长，结果不实用。

现代隐形飞机之所以能逃避雷达跟踪，是因为它采用了含有特殊金属粒子的涂层来吸收雷达发射的能量。 这些金属粒子起着“天线”的作用。 彭德利说，采用反雷达涂层材料就像把什么东西涂成黑色一样。 这个物体得不到雷达的回波，但你可以看到那里有空洞。 隐形的好方法是移动物体周围的雷达波和光波，隐藏存在的迹象。 这就是超材料的作用。 彭德利领导的小组展示了突然隐藏尘埃粒子的技术。

他预测使那个大物体隐形的光学超材料今后5到10年可以上市。 他们由嵌入非金属基板的金属构成，微观上可能像嵌入塑料的微天线。 这个天线模仿了原子在物质中所起的作用。 原子作为微小电偶极子发挥作用，改变通过它们附近的电磁波，例如光的性能。

隐藏的衣服为什么会使隐藏的人毫无痕迹？

美国杜克大学的科学家几周前揭开了“隐身斗篷”的面纱:之所以能披上斗篷躲藏起来，是因为构成斗篷的“超颖质”实现了，这种物质改变了微波的方向，使这个物体迂回。 实际上，科学家们在20世纪70年代使用这种技术制造了可以从雷达上追踪的隐形机，使隐形技术随着时间的推移而日益成熟。

用激光使之看不见

伦敦帝国学院的研究者彭德利不是唯一研究如何隐形物体的人。 如果他说他在开发魔法斗篷，同事克里斯？ 菲利普斯教授开发的相当于“魔棒”。 他利用激光改变了物质感光的图案。

通常，光作用于同一物质时，其原子只吸收一定波长的光子。 但是，所谓的“耦合激光器”的光束朝向一个物体时，会影响原子，可以阻止与该波长的光的相互作用。 这是有名的“相干虚激发”，是量子物理学的推论。

爱因斯坦也怀疑它的作用，但被验证了。 菲利普斯说，你必须告诉人们这是真的。 因为我们在实验室里成功了这一切。 演示使用了红外线激光和晶体。 激光照射到该晶体时，即使直接通过晶体也没有反射和折射，也没有被吸收。 那个虚激发的原子与光不起作用，同时从任何角度都看不到。

激光能看不见小晶体，看不见一个身体吗？ 菲利普斯说明了这是可能的。 他承认困难很大，但需要大量不同波长的激光，数百万瓦的功率。 这项技术处理的问题是如何才能把这么多能量集中在一个身体上。

隐形是军事用的

隐形技术的实用化首先是军事方面，这不足为奇。 这个行业的许多早期研究事业得到美国国防部高级研究计划局的支持彭德利已经与许多国家的政府和军事组织讨论了他的研究成果。

隐形技术的迅速发展取决于美军全球进攻战术的需要。 美国是当今世界上隐形技术起步早、投资最多的国家，近年来隐形技术发展迅速，有关国家对该技术实施了高度保密。 在由战斗机、防空导弹、高射炮组成的现代防空网面前，即使依靠软硬杀伤的共同努力，执行攻击任务的普通战斗机也不能将自己的损失控制在允许范围内，因此，美国将全面提高战斗机的战斗性能和生存率。 用什么技术可以使飞机具有隐形效果？ 通常有四种方法。 飞机上施加了吸收电磁波的涂层。 雷达发出的电磁波被吸收，没有回声雷达就会变成盲人。 二是使用吸收雷达波的复合材料。 该材料内部结构松散，被雷达波辐射振动，将雷达波转换为热能发射。 三是合理设计飞机外形，尽量使用光滑曲线的表面形状，使入射的雷达波难以反射。 最后的方法是尽量减少飞机本身的电子辐射和热辐射，使对方的监视雷达和红外线检测器无法捕捉电磁波和红外线。

飞机隐形技术首先体现在雷达和红外线等目标信号的控制上。 利用雷达看不见的飞机很容易从外形上识别出来。 这样的飞机首先通过优化外形设计来减少雷达的反射截面，使飞机整体大致由直线和平面构成，使雷达的反射波集中在水平面内的几个窄波束上，使敌人的雷达得不到足够的连续回波信号，这才是真正的 使用隐形技术的f—117和b-2飞机相继参加海湾战争和科索沃战争，在现代防空火力下经受了考验。 隐形飞机成功实现了大量严密的火力保护目标，自己在南联盟失去了一架，考虑到其任务的难度和攻击的成功率，应该说其设计还是相当成功的。

因为是隐形的，所以比容易受到地面攻击的战斗机更能完成近距离侦察和攻击的任务。 然后，有可能开发地面隐形装备。

进入无形的生活

随着这种隐形技术越来越便宜，有可能被其他行业使用。 风力发电场和高耸的塔柱可能突然消失。 墙壁可以透明而不影响保温和隔音。 桥梁和摩天楼看起来悬空着。 罪犯也必须利用这项技术。 因为这种超材料的商业运用受到严格限制和批准。

帕德里克？ 林博士是研究美国加利福尼亚纳米技术对社会和道德规范影响的机构负责人。 他认为罪犯可以最大限度地抑制采用这项技术的范围。 他说他希望研究如何发现这种隐形技术，正如我们提醒我们利用金属探测防备什么样的隐身武器一样。

越来越多的新技术、新产品在科学技术趋势通道