東南大學科學家們對隱身衣的研究有了重大突破
近日,東南大學毫米波國家重點實驗室的科學家們對隱身衣的研究有了重大突破,崔鐵軍教授的團隊成功研制出“微波段三維隱身地毯”,在世界上首次把微波段“隱身衣”從特定實驗裝置中搬進真實三維空間,再一次拉近了人們與哈利 波特“隱身衣”的距離。這一研究成果刊登在今年6月1日國際頂級期刊《NatureCommunications》(《自然通訊》)上。昨天,記者聞訊前往實驗室探訪,一睹“隱身衣”的真容。 ![]() 網(wǎng)上流傳的據(jù)稱日本 研制出的“隱身衣” ![]() 看似一個堆滿報紙的 雜亂書桌,但實際上書桌前趴著一個“隱形人” ![]() 馬博士展示的“隱身 衣”,看起來像一塊大餅。 這塊大餅就是隱身衣?不信! 走進東大毫米波國家重點實驗室,接待記者的是論文《用新型人工電磁材料實現(xiàn)的三維隱身地毯》第一作者馬慧鋒博士。 跟隨馬博士來到實驗室的最里間,“隱身衣”就鎖在屋內(nèi)的一個柜子中。 神奇的隱身衣想必是金光閃閃的吧?來不及幻想,馬博士從柜子里小心翼翼地捧出了一塊灰色的餅狀物!鞍?隱身衣就長這個樣子?根本不是件衣服,而且灰不 溜秋的!庇浾呱磉叺囊幻阃唢@然對隱身衣的真容有些失望。捧在手里掂了一下,這件迷你“隱身衣”分量很輕,直徑約有100毫米,厚50毫米,表面有數(shù) 以千計的小孔。把“大餅”中心的鏈接點解開,1塊“餅”立刻拆分成17塊“光盤”。 十 幾張打了孔的“光盤”疊加起來就叫“隱身衣”嗎?原來,奧秘就在17張光盤的無數(shù)個小孔上。“隱身地毯的原材料就是廉價普通的介質(zhì)板,比如手機里的電路板 就是一種介質(zhì)板。我們通過復雜的計算,確定每張板上每個孔的大小、位置,一丁點兒都不能有偏差,最后把打好孔的17塊介質(zhì)板組裝到一塊,無數(shù)小孔被疊到一 起,起到阻隔微波的作用!瘪R博士解釋說,在“隱身衣”保護下,再先進的微波發(fā)射器都會瞬間變成“瞎子”,無法探測到隱身衣下的物體。 它真的讓金屬球消失了不得不信! 為了讓記者對“隱身衣”的“威力”有直觀印象,馬博士還現(xiàn)場模擬了實驗。 實驗道具很簡單,被“隱身”對象:一個高13毫米、直徑125毫米的金屬物,一個手電筒式的微波發(fā) 射器,一個接收器及神秘的“隱身衣”。 第一個實驗:先把金屬物放在桌面,打開微波發(fā) 射器直射小球,這時通過接收器可以觀察到,微波撞上金屬物立刻散射出去。“這就是微波探測物體的正常過程,假設(shè)這個金屬物是一架飛機,這時已經(jīng)暴露在敵人 的監(jiān)測器下了。”馬博士說。 第二個實驗:“隱身衣”出場了。這個“隱身衣”被覆蓋到 金屬物上方。馬博士開啟“手電筒”微波發(fā)射器,這時再通過接收器觀察,我們就發(fā)現(xiàn)照射到“隱身衣”上的微波光竟發(fā)生了鏡面反射,和光照射到平坦地面后的現(xiàn) 象是一樣的。實驗的原理就是讓微波“轉(zhuǎn)向”了。在實際操作中,如果接收器連接電腦,那么此時,電腦顯示的將是“此物體不存在”。 馬博士說,微波探測到物體的原理是物體阻擋了微波通過的途徑,使其產(chǎn)生陰影,從而“顯形”。而他們 的三維“隱形衣”可以引導微波“轉(zhuǎn)向”,避開儀器探測,從而防止物體被發(fā)現(xiàn)。 它在軍事上 超級“牛氣”就是太貴! 記者了解到,目前為止,關(guān)于隱身衣的實驗 研究主要局限在二維情況下,這種隱身衣只能在電場單一極化的二維測量系統(tǒng)才能起到效果。 2009年東南大學曾和美國杜克大學合作,成功研制出微波段二維“隱身衣”,這一研究成果被《科學》雜志收錄。這一次,崔鐵軍教授團隊把二維 “隱身衣”拓展到了“三維”,從而讓“隱身衣”走進了真實的三維空間,這意味著對于“隱身衣”研究從原理論證階段走向?qū)嶋H應(yīng)用。 馬慧鋒博士說,科學家研制“隱身衣”并不是為了滿足人們獵奇心理,“隱身衣”在軍事作戰(zhàn)中可大顯身 手!氨热缱鲬(zhàn)中,我們想隱藏坦克、飛機,不被敵方的雷達偵察到?梢园选[身衣’披在坦克上,甚至罩在整個飛機場上,起到屏蔽雷達的目的,在作戰(zhàn)時占得 先機。類似的原理可用于無線通信、醫(yī)學成像、無損檢測、汽車防撞雷達等方面。” 馬博 士告訴記者,實現(xiàn)這一目標的最大障礙就是三維“隱身衣”的體積過大、太厚,無法收放自如!叭绻屢粋成年人在微波下隱身的話,可能需要用隱身材料蓋一 座房子,把人藏進去,這顯然是不太現(xiàn)實的!瘪R博士笑言。而且這種制作“隱身衣”的“超材料”價格昂貴,哪怕剛剛展示的巴掌大的迷你版“隱身衣”,總造價 就高達一萬元。(記者蔡蘊琦) 你上當了嗎? 這種隱身衣,是假的! 哈利 波特隱身斗篷可能實現(xiàn),這張圖很難成真 英國科幻小說主人公哈利 波特的隱身斗篷讓很多“哈迷”們羨慕不已。 “微波段‘隱身衣’跟電影‘哈利 波特’里的不太一樣。哈利 波特的隱身衣可以屏蔽人眼,讓人在肉眼下隱身。但兩者運用原理是一樣的。從理論上說哈利 波特的斗篷完全可以變?yōu)楝F(xiàn)實!瘪R博士說。 那么,隱身斗篷離我們究竟還有多遠?崔鐵軍教授解釋說,人之所以能看到各種各樣的東西,是因為光照 射到物體表面后,被它阻擋并反射到人的眼睛。要使一個物體達到隱形的效果,有一種方法是讓光“繞道走”,以此來實現(xiàn)視覺上的“隱形”,這個原理聽上去和微 波段隱身衣的“請微波走開”有點相似,但其中涉及到的技術(shù)卻極其復雜。 “網(wǎng)絡(luò)上有一 張流傳很廣的隱身衣圖片(圖片),圖片上可見光繞開人體,從而實現(xiàn)人體的隱身。但這張圖很可能是PS的。利用兩種不同折射率的介質(zhì)來改變光線的走向,這不 難,難的是如何控制光線的走向,使得光線剛剛好避開可以折射返回的區(qū)域,避開我們的視線范圍。這個研究還有一個很長的過程。”馬博士說。(記者蔡蘊琦) |